Composizione dei mezzi tecnici di elaborazione delle informazioni. Mezzi tecnici di elaborazione delle informazioni

Il processo tecnologico di elaborazione dei dati nei sistemi informativi viene effettuato utilizzando:

mezzi tecnici per la raccolta e la registrazione dei dati;

impianti di telecomunicazione;

sistemi di archiviazione, ricerca e recupero dati;

mezzi di elaborazione dati;

mezzi tecnici di apparecchiature per ufficio.

Nei moderni sistemi informativi, i mezzi tecnici di elaborazione dei dati sono utilizzati in maniera integrata, sulla base di un calcolo tecnico ed economico della fattibilità del loro utilizzo, tenendo conto del rapporto qualità/prezzo e dell'affidabilità dei mezzi tecnici.

Tecnologie dell'informazione

La tecnologia dell'informazione può essere definita come un insieme di metodi- tecniche e algoritmi per l'elaborazione dei dati e utensili- elaborazione dati software e hardware.

La tecnologia dell'informazione può essere suddivisa approssimativamente in categorie:

Di base le tecnologie dell'informazione sono operazioni tecnologiche universali di elaborazione dei dati, di norma, indipendenti dal contenuto delle informazioni in elaborazione, ad esempio, avvio di programmi per l'esecuzione, copia, eliminazione, spostamento e ricerca di file, ecc. Si basano sull'uso di software e hardware di elaborazione dati ampiamente utilizzati.

Speciale tecnologia dell'informazione - un complesso di tecnologie dell'informazione di base relative alle informazioni progettate per eseguire operazioni speciali, tenendo conto del contenuto e / o della forma di presentazione dei dati.

La tecnologia dell'informazione è una base necessaria per la creazione di sistemi informativi.

Sistemi di informazione

Un sistema informativo (IS) è un sistema di comunicazione per la raccolta, il trasferimento, l'elaborazione di informazioni su un oggetto, fornendo ai lavoratori di vario grado informazioni per implementare la funzione di gestione.

Gli utenti dell'IS sono unità organizzative di gestione: divisioni strutturali, personale dirigente, artisti. La base del contenuto dell'IS è costituita da componenti funzionali - modelli, metodi e algoritmi per la formazione delle informazioni di controllo. La struttura funzionale di un IS è un insieme di componenti funzionali: sottosistemi, complessi di compiti, procedure di elaborazione delle informazioni che determinano la sequenza e le condizioni per la loro implementazione.

L'introduzione di sistemi informativi viene effettuata al fine di aumentare l'efficienza delle attività produttive ed economiche della struttura non solo elaborando e archiviando informazioni di routine, automatizzando il lavoro d'ufficio, ma anche con metodi di gestione fondamentalmente nuovi. Questi metodi si basano sulla modellazione delle azioni degli specialisti dell'organizzazione quando prendono decisioni (metodi di intelligenza artificiale, sistemi esperti, ecc.), Utilizzando le moderne telecomunicazioni (e-mail, teleconferenze), reti informatiche globali e locali, ecc.

La classificazione IP viene effettuata secondo i seguenti criteri:

la natura del trattamento delle informazioni;

scalabilità e integrazione dei componenti IP;

architettura informatica di IS.

In base alla natura dell'elaborazione delle informazioni e alla complessità degli algoritmi per l'elaborazione dei circuiti integrati, è consuetudine dividere in due grandi classi:

IS per il trattamento dei dati operativi. Si tratta di IS tradizionali per la contabilizzazione e l'elaborazione di dati primari di grande volume utilizzando algoritmi rigorosamente regolamentati, una struttura fissa del database (DB), ecc.

È di supporto e processo decisionale... Sono focalizzati sull'elaborazione analitica di grandi quantità di informazioni, l'integrazione di fonti di dati eterogenee, l'uso di metodi e strumenti per l'elaborazione analitica.

Attualmente, le principali architetture informatiche si sono sviluppate:

IS con elaborazione centralizzata dei dati;

architettura del file server;

architettura client-server.

Elaborazione centralizzata presuppone l'unificazione dell'interfaccia utente, delle applicazioni e dei database su un computer.

V architettura “file server"Molti utenti della rete sono forniti File il computer principale della rete, chiamato file server... Possono essere singoli file utente, file di database e programmi applicativi. Tutti i trattamenti dei dati vengono eseguiti sui computer degli utenti. Tale computer è chiamato postazione di lavoro(RS). Su di esso sono installati i PS dell'interfaccia utente e delle applicazioni, che possono essere immessi sia dai dispositivi di input del PC che trasmessi in rete dal file server. Il file server può essere utilizzato anche per l'archiviazione centralizzata dei file dei singoli utenti, da questi inviati in rete dal PC. Architettura " file server”È utilizzato principalmente nelle reti di computer locali.

V architettura “client-server”Il software è focalizzato non solo sull'uso collettivo delle risorse, ma anche sulla loro elaborazione nel luogo della risorsa su richiesta degli utenti. I sistemi software di architettura client-server sono costituiti da due parti: software server e software utente-client. Il funzionamento di questi sistemi è organizzato come segue: i programmi client vengono eseguiti sul computer dell'utente e inviano richieste a un programma server che viene eseguito su un computer condiviso. L'elaborazione principale dei dati viene eseguita da un potente server e solo i risultati della query vengono inviati al computer dell'utente. Quindi, ad esempio, un server di database viene utilizzato in potenti DBMS, come Microsoft SQL Server, Oracle, ecc., Lavorando con database distribuiti. I server di database sono progettati per funzionare con grandi quantità di dati (decine di gigabyte e oltre) e per un gran numero di utenti, fornendo prestazioni elevate, affidabilità e sicurezza. L'architettura client-server, in un certo senso, è la principale nelle applicazioni delle reti informatiche globali.

1.1 Modalità di trattamento dei dati

Durante la progettazione dei processi tecnologici, sono guidati dalle modalità della loro attuazione. La modalità di implementazione della tecnologia dipende dalle caratteristiche volume-temporali dei compiti da risolvere: frequenza e urgenza, requisiti per la velocità di elaborazione dei messaggi, nonché dalle capacità operative dei mezzi tecnici e principalmente dei computer. Ci sono: modalità batch; modalità in tempo reale; modalità di condivisione del tempo; modalità di routine; richiesta; dialogo; teleelaborazione; interattivo; programma unico; multiprogramma (multiprocesso).

Modalità batch. Quando si utilizza questa modalità, l'utente non ha una comunicazione diretta con il computer. La raccolta e la registrazione delle informazioni, l'immissione e l'elaborazione non coincidono nel tempo. Innanzitutto, l'utente raccoglie informazioni, formandole in pacchetti in base al tipo di attività o ad altre funzionalità. (Di norma, si tratta di compiti di natura non operativa, con validità a lungo termine dei risultati della soluzione). Dopo il completamento della ricezione delle informazioni, viene eseguita l'immissione e l'elaborazione, ovvero si verifica un ritardo di elaborazione. Questa modalità viene utilizzata, di norma, con un metodo centralizzato di elaborazione delle informazioni.

Modalità di dialogo (richiesta), in cui esiste la possibilità per l'utente di interagire direttamente con il sistema informatico durante il lavoro dell'utente. I programmi di elaborazione dati sono permanentemente nella memoria del computer se il computer è disponibile in qualsiasi momento o durante un determinato periodo di tempo in cui il computer è disponibile per l'utente. L'interazione di un utente con un sistema informatico sotto forma di dialogo può essere multiforme e determinata da vari fattori: il linguaggio della comunicazione, il ruolo attivo o passivo dell'utente; chi è l'iniziatore del dialogo - l'utente o il computer; tempo di risposta; la struttura del dialogo, ecc. Se l'iniziatore del dialogo è un utente, allora deve sapere come lavorare con procedure, formati di dati, ecc. Se l'iniziatore è un computer, la macchina stessa informa ad ogni passo cosa fare con una varietà di scelte. Questo metodo di funzionamento è chiamato "selezione menu". Fornisce supporto per le azioni dell'utente e ne prescrive la sequenza. Allo stesso tempo, è richiesta una minore preparazione da parte dell'utente.

La modalità di dialogo richiede un certo livello di attrezzatura tecnica dell'utente, ad es. la presenza di un terminale o PC collegato al sistema informatico centrale tramite canali di comunicazione. Questa modalità viene utilizzata per accedere a informazioni, risorse informatiche o software. La capacità di lavorare in modalità dialogo può essere limitata nel tempo di inizio e fine lavoro, oppure può essere illimitata.

A volte viene fatta una distinzione tra conversazionale e interrogativo modalità, quindi la query indica una chiamata una tantum al sistema, dopo di che emette una risposta e si spegne, e la modalità di dialogo indica la modalità in cui il sistema, dopo la richiesta, emette una risposta e attende ulteriori azioni dell'utente .

Modalità in tempo reale. Significa la capacità di un sistema informatico di interagire con processi controllati o controllati al ritmo di questi processi. Il tempo di risposta del computer deve soddisfare il ritmo del processo controllato o i requisiti dell'utente e avere un ritardo minimo. In genere, questa modalità viene utilizzata per l'elaborazione dei dati decentralizzata e distribuita.

La modalità di teleelaborazione consente a un utente remoto di interagire con un sistema informatico.

La modalità interattiva presuppone la possibilità di interazione bidirezionale tra l'utente e il sistema, ad es. l'utente ha la possibilità di influenzare il processo di elaborazione dei dati.

La modalità di condivisione del tempo presuppone la capacità del sistema di allocare le proprie risorse a un gruppo di utenti uno alla volta. Il sistema informatico serve ogni utente così rapidamente che sembra che più utenti stiano lavorando contemporaneamente. Questa capacità è ottenuta attraverso un software appropriato.

Le modalità a programma singolo e multiprogramma caratterizzano la capacità del sistema di lavorare contemporaneamente su uno o più programmi.

La modalità di routine è caratterizzata dalla certezza temporale delle singole attività dell'utente. Ad esempio, ricevere riepiloghi riepilogativi alla fine del mese, calcolare fogli paga per date specifiche, ecc. I tempi della decisione sono fissati in anticipo dal regolamento, contrariamente a richieste arbitrarie.

1.2 Modalità del trattamento dei dati

Si distinguono le seguenti modalità di trattamento dei dati: centralizzato, decentralizzato, distribuito e integrato.

Centralizzato presuppone la disponibilità. Con questo metodo, l'utente consegna le informazioni iniziali al centro di calcolo e riceve i risultati dell'elaborazione sotto forma di documenti risultanti. Una caratteristica di questo metodo di elaborazione è la complessità e la laboriosità di stabilire una comunicazione rapida e ininterrotta, un grande carico di lavoro del CC con le informazioni (poiché il suo volume è grande), la regolazione dei tempi delle operazioni, l'organizzazione della sicurezza del sistema da possibili accessi non autorizzati.

Elaborazione decentralizzata. Questo metodo è associato all'emergere di personal computer, che consentono di automatizzare un luogo di lavoro specifico.

Il metodo distribuito di elaborazione dei dati si basa sulla distribuzione delle funzioni di elaborazione tra i diversi computer inclusi nella rete. Questo metodo può essere implementato in due modi: il primo prevede l'installazione di un computer ad ogni nodo della rete (o ad ogni livello del sistema), mentre l'elaborazione dei dati è svolta da uno o più computer, a seconda delle reali capacità del sistema e le sue esigenze in questo momento. Il secondo modo è posizionare un gran numero di processori diversi all'interno dello stesso sistema. Questa modalità è utilizzata nei sistemi di elaborazione delle informazioni bancarie e finanziarie, dove è necessaria una rete informatica (filiali, uffici, ecc.). I vantaggi del metodo distribuito: la capacità di elaborare qualsiasi quantità di dati in un determinato lasso di tempo; un alto grado di affidabilità, poiché se un dispositivo tecnico si guasta, è possibile sostituirlo istantaneamente con un altro; riduzione dei tempi e dei costi di trasmissione dei dati; aumentare la flessibilità dei sistemi, semplificare lo sviluppo e il funzionamento del software, ecc. Il metodo distribuito si basa su un insieme di processori specializzati, ad es. ogni computer è progettato per risolvere determinati problemi o compiti del proprio livello.

Un modo integrato di elaborare le informazioni. Prevede la creazione di un modello informativo di un oggetto gestito, ovvero la creazione di un database distribuito. Questo metodo offre la massima comodità per l'utente. Da un lato, i database sono condivisi e gestiti centralmente. D'altra parte, la quantità di informazioni e la varietà dei compiti da risolvere richiedono la distribuzione del database. La tecnologia di elaborazione delle informazioni integrata migliora la qualità, l'affidabilità e la velocità di elaborazione, perché l'elaborazione viene eseguita sulla base di un singolo array di informazioni immesso una volta nel computer. Caratteristica di tale modalità è la separazione tecnologica e temporale della procedura di trattamento dalle procedure di raccolta, elaborazione e inserimento dei dati.

Lezione numero 3

Le domande principali della lezione:

1. Mezzi tecnici dell'informatica.

2. Il concetto dei principi di funzionamento del computer.

3. I componenti principali di un personal computer.

Mezzi tecnici dell'informatica

Il computer è il principale mezzo tecnico di elaborazione delle informazioni, classificato secondo una serie di caratteristiche, in particolare: per scopo, principio di azione, modi di organizzare il processo di elaborazione, dimensioni e potenza di calcolo, funzionalità, capacità di eseguire programmi in parallelo e così via.

Di appuntamento I computer possono essere suddivisi in tre gruppi:

· universale (scopo generale) - progettato per risolvere un'ampia varietà di problemi ingegneristici e tecnici: problemi economici, matematici, informativi e di altro tipo che differiscono per la complessità degli algoritmi e una grande quantità di dati elaborati. Le caratteristiche di questi computer sono alte prestazioni, una varietà di forme di dati elaborati (binario, decimale, simbolico), una varietà di operazioni eseguite (aritmetiche, logiche, speciali), una grande capacità di memoria ad accesso casuale, una ben sviluppata organizzazione delle informazioni input-output;

· orientato al problema - progettati per risolvere una gamma più ristretta di compiti, solitamente associati a oggetti tecnologici, registrazione, accumulazione ed elaborazione di piccole quantità di dati (sistemi informatici di controllo);

· specializzato - risolvere una gamma ristretta di compiti al fine di ridurre la complessità e il costo di questi computer, mantenendo elevate prestazioni e affidabilità (microprocessori programmabili per scopi speciali, controllori che svolgono funzioni di controllo di dispositivi tecnici).

Di principio di azione(il criterio per dividere i computer è la forma di presentazione delle informazioni con cui lavorano):

· Computer analogici (AVM) - computer di funzionamento continuo, lavorano con informazioni presentate in forma continua, ad es. sotto forma di una serie continua di valori di qualsiasi grandezza fisica (il più delle volte tensione elettrica); in questo caso il valore della tensione è analogo al valore di qualche variabile misurata. Ad esempio, immettere 19,42 su una scala di 0,1 equivale ad applicare una tensione di 1,942 V all'ingresso;

· Computer digitali (CVM) - computer di azione discreta, lavorano con informazioni presentate in forma discreta, o meglio in forma digitale - sotto forma di diverse tensioni, equivalenti al numero di unità nel valore rappresentato della variabile;

· Computer ibridi (GVM) - computer di azione combinata, lavorano con informazioni presentate sia in forma digitale che analogica.

AVM sono semplici e facili da usare; la programmazione dei compiti per risolverli non è laboriosa, la velocità della soluzione cambia su richiesta dell'operatore (più di quella di un computer digitale), ma l'accuratezza della soluzione è molto bassa (errore relativo 2-5%). AVM viene utilizzato per risolvere problemi matematici contenenti equazioni differenziali che non contengono logica complessa. I computer digitali sono i più diffusi, si intendono quando si parla di computer. Si consiglia di utilizzare il GVM per controllare complessi complessi tecnici ad alta velocità.

Di generazioni si possono distinguere i seguenti gruppi:

1a generazione. Nel 1946. sono stati pubblicati l'idea di utilizzare l'aritmetica binaria (John von Neumann, A. Burns) e il principio di un programma memorizzato, che vengono utilizzati attivamente nei computer di prima generazione. I computer si distinguevano per le grandi dimensioni, l'alto consumo energetico, la bassa velocità, la bassa affidabilità e la programmazione in codici. I compiti sono stati risolti principalmente computazionale contenente calcoli complessi necessari per le previsioni meteorologiche, la risoluzione di problemi relativi all'energia nucleare, il controllo degli aerei e altri compiti strategici.

2a generazione. Nel 1948 il Bell Telefon Laboratory annunciò la creazione del primo transistor. Rispetto ai computer della generazione precedente, tutte le caratteristiche tecniche sono migliorate. Per la programmazione vengono utilizzati linguaggi algoritmici, sono stati fatti i primi tentativi di programmazione automatica.

3a generazione. Una caratteristica dei computer di terza generazione è considerata l'uso di circuiti integrati nella loro progettazione e sistemi operativi nel controllo del funzionamento del computer. Sono apparse le possibilità di multiprogrammazione, gestione della memoria, dispositivi di input-output. Il ripristino di emergenza è stato gestito dal sistema operativo. Dalla metà degli anni '60 alla metà degli anni '70, i database contenenti diversi tipi di informazioni su tutti i tipi di rami della conoscenza sono diventati un tipo importante di servizi di informazione. Per la prima volta appare la tecnologia dell'informazione di supporto alle decisioni. Questo è un modo completamente nuovo di interazione uomo-computer.

4a generazione. Le caratteristiche principali di questa generazione di computer sono la presenza di dispositivi di archiviazione, il lancio del computer utilizzando un sistema bootstrap da ROM, una varietà di architetture, potenti sistemi operativi e l'integrazione di computer in una rete. Dalla metà degli anni '70, con la realizzazione delle reti telematiche nazionali e mondiali, la tipologia di servizio di informazione prevalente è diventata la ricerca interattiva di informazioni in banche dati remote dall'utente.

5a generazione. Computer con decine di processori che operano in parallelo, consentendo di costruire sistemi di elaborazione della conoscenza efficienti; Un computer basato su microprocessori supercomplessi con una struttura vettoriale parallela, che esegue contemporaneamente dozzine di comandi sequenziali di programma.

6a generazione. Computer optoelettronici con parallelismo massiccio e struttura neurale - con una rete di un gran numero (decine di migliaia) di semplici microprocessori che simulano la struttura dei sistemi biologici neurali.

Classificazione informatica in dimensioni e funzionalità.

Computer di grandi dimensioni. Storicamente, sono stati i primi computer ad apparire di grandi dimensioni, la cui base di elementi è passata dai tubi a vuoto ai circuiti integrati con un grado di integrazione elevatissimo. Tuttavia, la loro produttività si è rivelata insufficiente per modellare sistemi ecologici, problemi di ingegneria genetica, gestire complessi complessi di difesa, ecc.

I mainframe sono spesso indicati all'estero come MAINFRAME e le voci sulla loro morte sono molto esagerate.

In genere hanno:

Prestazioni di almeno 10 MIPS (milioni di operazioni in virgola mobile al secondo)

Memoria principale da 64 a 10000 MB

Memoria esterna di almeno 50 GV

Modalità di funzionamento multiutente

Principali modalità d'uso- è la soluzione di problemi scientifici e tecnici, lavorare con grandi banche dati, gestire le reti di computer e le loro risorse come server.

Piccoli computer. I piccoli (mini) computer sono affidabili, economici e facili da usare; hanno capacità leggermente inferiori rispetto ai computer di grandi dimensioni.

I computer super-mini hanno:

Capacità della memoria principale - 4-512 MB

Capacità di archiviazione su disco - 2 - 100 GW

· Il numero di utenti supportati - 16-512.

I minicomputer sono focalizzati sull'utilizzo come sistemi informatici di controllo, in semplici sistemi di modellazione, in sistemi di controllo automatizzati, per il controllo di processi tecnologici.

Supercomputer. Questi sono potenti computer multiprocessore con una velocità di centinaia di milioni - decine di miliardi di operazioni al secondo.

È impossibile ottenere tali prestazioni su un microprocessore utilizzando le moderne tecnologie, in considerazione del valore finale della velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche (300.000 km/sec), perché il tempo di propagazione del segnale su una distanza di alcuni millimetri diventa commisurato al tempo di esecuzione di un'operazione. Pertanto, i supercomputer vengono creati sotto forma di sistemi di elaborazione multiprocessore altamente paralleli.

Attualmente, ci sono diverse migliaia di supercomputer nel mondo, che vanno dal semplice ufficio Cray EL al potente Cray 3, SX-X di NEC, VP2000 di Fujitsu (Giappone), VPP 500 di Siemens (Germania).

Microcomputer o personal computer. Il PC deve avere caratteristiche che soddisfino i requisiti di disponibilità generale e versatilità:

A basso costo

Autonomia di funzionamento

· Flessibilità dell'architettura, che consente di adattarsi nel campo dell'istruzione, della scienza, della gestione, nella vita quotidiana;

· Cordialità del sistema operativo;

· Alta affidabilità (più di 5000 ore di MTBF).

La maggior parte di essi sono autoalimentati da batterie, ma possono essere collegati alla rete.

Computer speciali. Computer speciali focalizzato sulla risoluzione di problemi computazionali speciali o problemi di controllo. Anche i microcalcolatori elettronici possono essere considerati come un computer speciale. Il programma che esegue il processore è nella ROM o nella RAM, e poiché la macchina di solito risolve un problema, quindi cambiano solo i dati. È conveniente (il programma è memorizzato nella ROM), in questo caso aumenta l'affidabilità e la velocità del computer. Questo approccio viene spesso utilizzato nei computer di bordo, nel controllo della modalità operativa di una fotocamera, nella cinepresa e nei simulatori sportivi.

Il concetto dei principi di funzionamento del computer

L'architettura dei moderni personal computer si basa sul principio trunk-modular. Il principio modulare consente al consumatore di completare la configurazione del computer richiesta e, se necessario, aggiornarla. L'organizzazione modulare di un computer si basa sul principio trunk (bus) dello scambio di informazioni tra dispositivi.

La dorsale include tre bus multi-bit:

bus dati,

Indirizzo bus

· E bus di controllo.

Le sbarre sono linee multifilo.

Bus dati. Su questo bus i dati vengono trasferiti tra vari dispositivi. Ad esempio, i dati letti dalla memoria principale possono essere trasferiti a un processore per l'elaborazione, quindi i dati ricevuti possono essere rinviati alla memoria principale per l'archiviazione. Pertanto, i dati sul bus dati possono essere trasferiti da dispositivo a dispositivo in qualsiasi direzione.

La larghezza di bit del bus dati è determinata dalla larghezza di bit del processore, cioè il numero di bit che il processore elabora in un ciclo di clock. La capacità in bit dei processori è costantemente aumentata con lo sviluppo della tecnologia informatica.

Indirizzo bus. La scelta di un dispositivo o cella di memoria da cui inviare o leggere i dati tramite il bus dati è effettuata dal processore. Ogni dispositivo o cella RAM ha il proprio indirizzo. L'indirizzo viene trasmesso sul bus degli indirizzi e i segnali vengono trasmessi lungo di esso in una direzione dal processore alla memoria principale e ai dispositivi (bus unidirezionale). Larghezza del bus indirizzi definisce lo spazio degli indirizzi del processore, ad es. il numero di celle di memoria che possono avere indirizzi univoci. La larghezza di bit del bus degli indirizzi è in costante aumento e nei moderni personal computer è di 32 bit.

Autobus di controllo. I segnali vengono trasmessi sul bus di controllo che determinano la natura dello scambio di informazioni lungo l'autostrada. I segnali di controllo determinano quale operazione leggere o scrivere informazioni dalla memoria da eseguire, sincronizzare lo scambio di informazioni tra dispositivi, ecc.

La stragrande maggioranza dei computer si basa sui seguenti principi generali formulati nel 1945 da uno scienziato americano John von Neumann.

1. Il principio del controllo programmato. Il programma consiste in un insieme di istruzioni che vengono eseguite automaticamente dal processore in una sequenza specifica.Il programma viene recuperato dalla memoria utilizzando il contatore dei comandi. Questo registro del processore aumenta sequenzialmente l'indirizzo dell'istruzione successiva memorizzata in esso della lunghezza dell'istruzione. E poiché i comandi del programma si trovano in memoria uno dopo l'altro, viene organizzata la selezione di una catena di comandi da celle di memoria disposte in sequenza. Se, dopo aver eseguito il comando, devi passare non al successivo, ma a qualcun altro, usa i comandi condizionale o salto incondizionato, che inseriscono nel contatore dei comandi il numero della cella di memoria contenente il comando successivo. Il recupero dei comandi dalla memoria si interrompe dopo aver raggiunto ed eseguito il comando "stop". In questo modo, il processore esegue il programma automaticamente, senza intervento umano.

2. Il principio di omogeneità della memoria. Programmi e dati sono archiviati nella stessa memoria, quindi il computer non è in grado di distinguere ciò che è archiviato in una determinata posizione di memoria: un numero, un testo o un comando. Puoi eseguire le stesse azioni sui comandi come sui dati e questo apre una serie di possibilità. Ad esempio, il programma nel corso della sua esecuzione può anche subire delle elaborazioni, che permette di specificare nel programma stesso le regole per ottenere alcune sue parti (così è organizzata nel programma l'esecuzione di loop e subroutine) Inoltre, i comandi di un programma possono essere ricevuti come risultati dell'esecuzione di un altro programma. Questo principio si basa su metodi di trasmissione- traduzione del testo del programma da un linguaggio di programmazione di alto livello nel linguaggio di una macchina specifica.

3. Il principio di mira. Strutturalmente, la memoria principale è costituita da celle rinumerate. Qualsiasi cella è disponibile per il processore in qualsiasi momento. È quindi possibile dare dei nomi alle aree di memoria in modo che i valori in esse memorizzati possano essere successivamente consultati o modificati durante l'esecuzione dei programmi utilizzando i nomi assegnati. I computer costruiti sui principi elencati sono del tipo von Neumann. Ma ci sono computer che sono fondamentalmente diversi da quelli di von Neumann. Per loro, ad esempio, il principio del controllo del programma potrebbe non essere soddisfatto, ovvero potrebbero funzionare senza un contatore di istruzioni che indichi il comando del programma attualmente in esecuzione. Questi computer non hanno bisogno di dargli un nome per fare riferimento a una variabile in memoria. Tali computer sono chiamati non von Neumann.

I componenti principali di un personal computer

Il computer ha una struttura modulare che comprende:

Unità di sistema

Custodia in metallo con alimentatore. Attualmente, le unità di sistema sono prodotte in standard ATX, dimensioni 21x42x40 cm, alimentazione - 230 W, tensione di esercizio 210-240 V, 3x5,25 "" e 2x3,5 "", spegnimento automatico al termine dei lavori. L'alloggiamento ospita anche un altoparlante.

1.1. Scheda di sistema (madre)(scheda madre), che contiene i vari dispositivi inclusi nell'unità di sistema. Il design della scheda madre è realizzato secondo il principio di un costruttore modulare, che consente a ciascun utente di sostituire facilmente elementi guasti o obsoleti dell'unità di sistema. Alla scheda di sistema sono collegati:

un) processore (CPU - Central Processing Unit) - un grande circuito integrato su un chip. Esegue operazioni logiche e aritmetiche, controlla il funzionamento del computer. Il processore è caratterizzato dal produttore e frequenza di clock... I produttori più famosi sono Intel e AMD. I processori hanno i loro nomi Athlon, Pentium 4, Celeron, ecc. La frequenza di clock determina la velocità del processore ed è misurata in Hertz (1\s). Quindi, Pentium 4 2,2 GHz, ha una velocità di clock di 220.000.000 Hz (esegue più di 2 miliardi di operazioni al secondo). Un'altra caratteristica del processore è la presenza memoria cache- anche più veloce della memoria RAM, che memorizza i dati più frequentemente utilizzati dalla CPU. La cache è un buffer tra il processore e la RAM. La cache è completamente trasparente e non può essere rilevata a livello di codice. La cache riduce il numero totale di cicli di clock della CPU quando si accede alla RAM.

B) Coprocessore (FPU - Unità in virgola mobile). Integrato nella CPU. Esegue l'aritmetica in virgola mobile.

v) controllori - microcircuiti responsabili del funzionamento di vari dispositivi informatici (tastiera, HDD, FDD, mouse, ecc.). Ciò include anche il microcircuito ROM (Read Only Memory) in cui è memorizzato il ROM-BIOS.

d) Slot(bus) - connettori (ISA, PCI, SCSI, AGP, ecc.) per vari dispositivi (RAM, scheda video, ecc.).

Un bus è in realtà un insieme di fili (linee) che collegano vari componenti di un computer per fornire loro alimentazione e scambiare dati. Bus esistenti: ISA (frequenza - 8 MHz, numero di bit - 16, velocità di trasferimento dati - 16 Mb / s),

e) Memoria ad accesso casuale (RAM, RAM - Random Access Memory (tipi SIMM, DIMM (Dual Inline Memory Module), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), RDRAM)) - microcircuiti utilizzati per l'archiviazione a breve termine di istruzioni intermedie, valori di calcoli eseguiti dalla CPU e altri dati. Anche i programmi eseguibili vengono memorizzati lì per migliorare le prestazioni. RAM - memoria ad alta velocità con un tempo di rigenerazione di 7 · 10 -9 sec. Capacità fino a 1 GB. Alimentazione 3,3V.

e) Scheda video (acceleratore video) - un dispositivo che espande le possibilità e accelera il lavoro con la grafica. La scheda video ha una propria memoria video (16, 32, 64, 128 MB) per la memorizzazione di informazioni grafiche e un processore grafico (GPU - Graphic Processor Unit), che si occupa dei calcoli quando si lavora con grafica 3D e video. La GPU funziona a 350 MHz e contiene 60 mln. transistor. Supporta la risoluzione 2048x1536 60Hz con colore a 32 bit. Prestazioni: 286 milioni di pixel/sec. Può avere un ingresso TV e video. Effetti supportati: trasparenza e traslucenza, ombreggiatura (ottenimento di un'illuminazione realistica), abbagliamento, illuminazione a colori (sorgenti luminose di diversi colori), sfocatura, tridimensionalità, appannamento, riflesso, riflesso in uno specchio curvo, vibrazione della superficie, distorsione dell'immagine causata dall'acqua e aria calda, trasformazione delle distorsioni mediante algoritmi di rumore, imitazione di nuvole nel cielo, ecc.

G) Scheda audio - un dispositivo che migliora le capacità sonore di un computer. I suoni sono generati utilizzando campioni di suoni di diversi timbri archiviati in memoria (32 MB). Vengono riprodotti fino a 1024 suoni contemporaneamente. Sono supportati vari effetti. Può avere ingresso/uscita linea, uscita cuffie, ingresso microfono, jack joystick, ingresso segreteria telefonica, ingresso audio CD analogico e digitale.

h) Scheda LAN - un dispositivo responsabile della connessione di un computer alla rete per lo scambio di informazioni.

Oltre alla scheda madre, l'unità di sistema contiene:

1.2. Disco rigido(disco rigido, HDD - Hard Disk Drive) - una custodia ermeticamente sigillata con dischi magnetici rotanti e testine magnetiche. Serve per l'archiviazione a lungo termine di informazioni sotto forma di file (programmi, testi, grafica, fotografia, musica, video). Capacità - 75 Gb, dimensione del buffer 1-2 Mb, velocità di trasferimento dati 66,6 Mb/s. Velocità massima di rotazione del mandrino - 10.000, 15.000 giri/min. L'HDD IBM ha una capacità di 120GB, la velocità del mandrino è di 7200 rpm.

1.3. Lettore floppy disk(unità floppy, floppy, FDD - Floppy Disk Drive) - un dispositivo utilizzato per scrivere / leggere informazioni da floppy disk che possono essere trasferiti da computer a computer. Capacità del disco floppy: 1,22 MB (dimensioni 5,25 "" (1 "" = 2,54 cm)), 1,44 MB (dimensioni 3,5 ""). 1,44 MB equivalgono a 620 pagine di testo.

1.4. CD ROM(Compact Disc Read Only Memory) - un dispositivo che legge solo le informazioni da un CD. Le informazioni binarie dalla superficie del CD vengono lette da un raggio laser. Capacità CD - 640 MB = 74 min. musica = 150.000 p. testo. La velocità del mandrino è 8560 giri/min, la dimensione del buffer è 128Kb, la velocità massima di trasferimento dati è 33,3Mb/s. Salti e interruzioni durante la riproduzione video sono le ragioni per non riempire o traboccare il buffer utilizzato per la memorizzazione intermedia dei dati trasmessi. C'è un controllo del volume e un'uscita per le cuffie (per ascoltare i CD musicali).

1.5. CD-R(Registratore di dischi compatti) - un dispositivo utilizzato per leggere e scrivere una volta le informazioni su un CD. La registrazione si basa sul cambiamento delle proprietà riflettenti del materiale del substrato del CD sotto l'azione di un raggio laser.

1.6. DVD-ROM i dischi (dischi video digitali) hanno una capacità di informazioni molto maggiore (fino a 17 GB), perché le informazioni possono essere scritte su due lati, in due strati su un lato, e le tracce stesse sono più sottili.

La prima generazione di unità DVD-ROM forniva una velocità di lettura di circa 1,3 MB/s. Attualmente, i DVD-ROM a 5 velocità raggiungono velocità di lettura fino a 6,8 MB/s.

esiste DVD-R dischi (R - registrabili), che sono di colore dorato. Le unità DVD-R speciali hanno un laser abbastanza potente che, nel processo di registrazione delle informazioni, modifica la riflettività delle aree della superficie del disco in fase di registrazione. Le informazioni su tali dischi possono essere registrate solo una volta.

1.7. Ci sono anche CD-RW e DVD-RW dischi (RW - Rewritable, rewritable), che hanno una tinta "platino". Le unità speciali CD-RW e DVD-RW nel processo di registrazione delle informazioni modificano anche la riflettività di alcune aree della superficie del disco, tuttavia, le informazioni su tali dischi possono essere registrate molte volte. Prima di riscrivere, le informazioni registrate vengono "cancellate" riscaldando parti della superficie del disco con un laser.

La composizione del computer, oltre all'unità di sistema, comprende i seguenti dispositivi di input-output.

2. Monitorare(display) - dispositivo di output di informazioni grafiche. Ci sono digitali e cristalli liquidi. Dimensioni diagonali: 14 "", 15 "", 17 "", 19 "", 21 "", 24 "". Dimensione pixel: 0,2-0,3 mm. Frequenza fotogrammi: 77Hz @ 1920x1200 pixel, 85Hz @ 1280x1024, 160Hz @ 800x600. Il numero di colori è determinato dal numero di bit per pixel e può essere 256 (2 8, dove 8 è il numero di bit), 65536 (2 16, modalità High Color), 16 777 216 (2 24, modalità True Color , forse 2 32) ... Ci sono monitor a raggi catodici e LCD. I monitor utilizzano il sistema di educazione del colore RGB, ad es. il colore si ottiene mescolando 3 colori primari: rosso (Rosso), verde (Verde) e blu (Blu).

3. Tastiera(tastiera) - un dispositivo per l'immissione di comandi e informazioni simboliche (108 tasti). Si collega all'interfaccia seriale (porta COM).

4. Manipolatore di tipo mouse(mouse) - dispositivo di input di comando. Un mouse a 3 pulsanti con rotella di scorrimento è standard.

5. Dispositivo di stampa(stampante) - un dispositivo per la visualizzazione di informazioni su carta, pellicola o altra superficie. Si collega all'interfaccia parallela (porta LPT). USB (Universal Serial Bus) è un bus seriale universale che sostituisce le obsolete porte COM e LPT.

un) Matrice. L'immagine è formata da aghi che perforano il nastro di inchiostro.

B) Jet. L'immagine è formata da goccioline di vernice espulse dagli ugelli (fino a 256). La velocità delle gocce è fino a 40 m/s.

v) Laser. L'immagine viene trasferita sulla carta da uno speciale tamburo, elettrificato da un laser, al quale vengono attratte le particelle di inchiostro (toner).

6. Scanner- un dispositivo per l'immissione di immagini in un computer. Ci sono manuali, tablet, tamburo.

7. Modem(Modulator-DEModulator) - un dispositivo che consente di scambiare informazioni tra computer tramite canali analogici o digitali. I modem si differenziano tra loro per la velocità massima di trasferimento dati (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 bit al secondo), supportata dai protocolli di comunicazione. Ci sono modem interni ed esterni.

Nel mondo moderno, è molto importante ricevere informazioni accurate in tempo. L'attività vitale delle persone dipende da questo. Per questo ogni giorno sono sempre di più i vari dispositivi che raccolgono ed elaborano dati. Cosa si dovrebbe intendere con questi processi?

Procedura per ottenere dati dal mondo esterno

La raccolta delle informazioni può essere effettuata da una persona. E puoi usare mezzi e sistemi tecnici. In tali situazioni, questo processo si verificherà nell'hardware. Ad esempio, l'utente poteva ottenere da solo i dati sui percorsi dei treni, studiando l'orario in stazione. Può fare lo stesso usando il telefono o il computer.

Ciò suggerisce che la procedura per la raccolta delle informazioni è un complesso hardware e software piuttosto complesso. Cosa si dovrebbe intendere con un simile processo? Questa è la procedura per ottenere qualsiasi dato proveniente dal mondo esterno. Tali informazioni sono ridotte a un modulo standard per i sistemi applicati. I moderni dispositivi tecnici non solo raccolgono dati, li codificano e li visualizzano per la revisione. Ha luogo anche il trattamento delle informazioni.

Utilizzo di diversi modi di lavorare con i dati. Tecnologia di lavorare con loro

L'elaborazione dovrebbe essere intesa come un processo ordinato per ottenere le informazioni richieste da un insieme di dati specifici utilizzando algoritmi speciali. Questa procedura può essere eseguita in diversi modi. Distinguere tra tali mezzi di elaborazione delle informazioni come centralizzato, decentralizzato, distribuito e integrato.

Utilizzo di data center per l'elaborazione dei dati

L'elaborazione centralizzata implica la presenza di un centro di calcolo (CC). Con questo metodo, i dati iniziali vengono consegnati dall'utente al CC. Successivamente, gli viene fornito il risultato sotto forma di una certa documentazione.

Una caratteristica distintiva di questo metodo è la sua intensità di lavoro. È abbastanza difficile stabilire una comunicazione veloce e ininterrotta. Inoltre, c'è un grande carico di lavoro del centro informazioni. Inoltre, le scadenze per il completamento delle attività assegnate sono regolamentate e non sempre è possibile portarle a termine in tempo. Tale trattamento delle informazioni è complicato anche dalla presenza di misure di sicurezza che impediscono possibili accessi non autorizzati.

Qual è il punto del metodo decentralizzato?

Al momento dell'avvento del PC, è sorto un metodo decentralizzato. Fornisce la possibilità di automatizzare un luogo di lavoro specifico. Oggi esistono 3 tipi di tecnologie per tale elaborazione dei dati. Il primo è basato su personal computer non connessi a una rete locale. Questa tecnologia di elaborazione delle informazioni implica la memorizzazione dei dati in file separati. Per ottenere gli indicatori, è necessario sovrascrivere i file sul computer. Gli aspetti negativi includono il fatto che non vi è alcuna interconnessione di compiti. È impossibile elaborare grandi quantità di informazioni. Inoltre, questo trattamento delle informazioni è caratterizzato da una bassa sicurezza contro l'hacking.

La seconda tecnologia si basa su computer che vengono combinati in una rete locale, che porta alla formazione di singoli file di dati. Tuttavia, non sarà possibile far fronte a un grande flusso di informazioni in una situazione del genere. La terza tecnologia si basa su computer collegati a una rete locale, che comprende anche i server.

Lavorare con grandi quantità di dati

L'elaborazione distribuita delle informazioni si basa sul fatto che le funzioni sono suddivise tra diversi computer collegati alla stessa rete. Questo metodo può essere implementato in due modi:

1. È necessario installare un computer in ogni singolo nodo della rete. In tale situazione, l'elaborazione avverrà utilizzando uno o più computer. Tutto dipende dalle reali capacità del sistema, oltre che dalle esigenze.
2. È necessario collocare la maggior parte dei vari processi all'interno di un sistema. Analogo percorso viene utilizzato per l'elaborazione delle informazioni bancarie in presenza di filiali o filiali.

L'elaborazione distribuita delle informazioni consente di operare con dati in qualsiasi volume in un dato momento. C'è un livello di affidabilità abbastanza alto. Il tempo e i costi per trasferimento di informazioni. I sistemi sono più flessibili e lo sviluppo del software è più semplice. Il metodo distribuito si basa su processi specializzati. In altre parole, ogni computer è progettato per risolvere il proprio problema.

Utilizzo di database per l'archiviazione e l'elaborazione delle informazioni

Il metodo integrato implica la formazione di un modello informativo di un oggetto gestito. In altre parole, viene creato un database distribuito. Questo metodo ci consente di rendere il processo di elaborazione delle informazioni il più conveniente per l'utente. Il database può essere utilizzato da più persone contemporaneamente. Ma una grande quantità di informazioni richiede la distribuzione. Grazie a questo metodo, è possibile migliorare significativamente la qualità, l'affidabilità e la velocità di elaborazione. Ciò è dovuto al fatto che la tecnica si basa su un singolo array di informazioni, che viene inserito una volta in un computer.

Le modalità di trattamento delle informazioni sono state descritte sopra. Ma con quali mezzi tecnici avviene questo processo? È necessario soffermarsi su questo problema in modo più dettagliato.

Cosa si intende per mezzi tecnici?

I mezzi tecnici dovrebbero essere intesi come un insieme di tipi autonomi di apparecchiature che consentono di raccogliere, accumulare, trasmettere, elaborare e inviare dati, nonché un insieme di apparecchiature per ufficio, controlli, dispositivi di manutenzione, ecc. Sono imposti i seguenti requisiti tutti i sistemi di cui sopra:

1. I mezzi tecnici, che si basano su diversi metodi di elaborazione delle informazioni, dovrebbero fornire una soluzione al problema con la minima perdita possibile. È necessario ottenere la massima precisione e affidabilità.
2. Richiede compatibilità tecnica, aggregazione del dispositivo.
3. Deve essere garantita un'elevata affidabilità.
4. I costi di acquisto dovrebbero essere ridotti al minimo.

L'industria nazionale ed estera produce solo una vasta gamma di mezzi tecnici per aiutare a elaborare le informazioni. Possono differire l'uno dall'altro nella base degli elementi, nel design, nell'uso di un'ampia varietà di supporti dati, nonché nei parametri operativi, ecc.

I mezzi tecnici possono essere:

1. Ausiliario.
2. I principali.

Cosa si intende per ausili?

Nel primo caso, questa è l'attrezzatura che garantisce le prestazioni degli strumenti di base. Inoltre, i dispositivi ausiliari includono dispositivi che aiutano a semplificare il lavoro manageriale. Lo rendono più comodo. Può essere apparecchiature per ufficio e prodotti per la manutenzione e la riparazione. I dispositivi organizzativi includono un gran numero di mezzi di nomenclatura, dalle forniture per ufficio ai dispositivi per la consegna, la duplicazione, l'eliminazione, il recupero e l'archiviazione dei dati. Stiamo parlando di tutti i tipi di attrezzature, grazie alle quali l'attività di un manager diventa più facile, più conveniente e più confortevole.

Cosa è incluso nel set di tipi di dispositivi di base?

La tecnologia di elaborazione delle informazioni può essere basata su immobilizzazioni. Dovrebbero essere intesi come dispositivi volti ad automatizzare il lavoro con i dati. Per poter stabilire il controllo su determinati processi, è necessario disporre di alcuni dati di gestione. Grazie a loro, sarà possibile caratterizzare lo stato, i parametri dei processi tecnologici, gli indicatori quantitativi e di costo.

I principali sistemi di elaborazione delle informazioni possono includere:

1. Dispositivi che registrano e raccolgono dati.
2. Apparecchiatura che riceve e trasmette dati.
3. Strumenti per la preparazione dei dati.
4. Dispositivi di input, elaborazione e visualizzazione dei dati.

Conclusione

Questo articolo ha trattato un argomento come la raccolta e l'elaborazione delle informazioni. Si è deciso di concentrarsi sul lavoro con i dati. Questo è un compito abbastanza urgente e complesso che richiede elevata affidabilità, accuratezza e affidabilità. Speriamo che questa recensione abbia aiutato a capire qual è il processo di elaborazione delle informazioni.