Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Тема 2.история развития средств вычислительной техники




 

Лекция 3

План лекции

1. Домеханический и механический периоды развития средств вычислительной техники.

2. Электро-механический и электронный периоды развития средств вычислительной техники.

3.

!
Современное представление о компьютере. Классификация компьютеров.

 

Тема изучается самостоятельно. Форма контроля — эссе.

 

Литература по теме:

Анокин И. А., Воронков Ю. С., Сатунина И. Е. История информатики. М., 2003.

Анокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. М., 1990.

Бусленко Н. Л. Беседы о поколениях ЭВМ. М., 1977.

Глушков В. М. Основы безбумажной информатики. М., 1982.

Гутер Р. С., Полунов Ю. Л. От абака до компьютера. М., 2004.

Дашевский Л. Н. Как это начиналось. М., 1988.

Знакомьтесь: Компьютер. М., 1989.

Информатика: энцикл. слов. для начинающих / сост. Д. А. Поспелов. М., 1994.

Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. Киев, 1995.

Печерский Ю. Н. Этюды о компьютерах. Кишинев, 1989.

Растригин Л. А. С компьютером наедине. М., 1990.

Решетников В. Н., Сотников А. Н. Информатика — что это. М., 1989.

Смирнов Ю. П. История вычислительной техники. Становление и развитие: Учеб. пособие. Чебоксары, 1994.

Частиков А. П. От калькулятора до супер-ЭВМ. М., 1988.

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК № 2

 

Конспект лекций

 
 
!


Положения, на которые необходимо обратить внимание, выделены в тексте жирным шрифтом.

Тема 1.Аппаратное и программное обеспечение персонального компьютера

 

Лекция 1

План лекции

1. Аппаратное обеспечение персонального компьютера. Основные принципы построения персонального компьютера.

2. Программное обеспечение персонального компьютера.

3. Специализированное программное обеспечение для работы историка.

 

Вопрос 1. Аппаратное обеспечение персонального компьютера. Основные принципы построения персонального компьютера.

Информационные технологии в своем единстве представлены тремя составляющими:

§ Hardware — аппаратное обеспечение;

§ Software — программное обеспечение;

§ Brainware — «алгоритмическая составляющая» (интеллектуальная).

Компьютер — это не один электронный аппарат, а комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Этот комплекс и есть аппаратное обеспечение[6].

Создано множество разновидностей персональных компьютеров (ПК). Наиболее популярными являются компьютеры типа IBM PC (International Business Machines Personal Computer). Компьютеры этого типа выпускают сотни производителей в мире. Кроме того, существуют ПК других типов. Например, Macintosh фирмы Apple. Однако основные принципы обработки информации и взаимодействия с пользователем одинаковы для всех ПК.



Персональный компьютер может работать со множеством различных дополнительных устройств, подключаемых к нему по мере необходимости для решения поставленных задач. К ним относятся сканеры, манипулятор «мышь», принтеры, графопостроители и т. д. ПК могут быть объединены в локальные, региональные, глобальные сети. Для этого требуется сетевое и коммуникационное оборудование: сетевые платы, модемы, адаптеры и многое другое.

Кроме того, существуют машины других классов — более мощные, чем ПК. Там, где высоки требования к скорости расчетов и объему данных (космическая оборона, метеорология), применяют большие ЭВМ и супер-ЭВМ. Их английское название — mainframe.

Аппаратное обеспечение тесно связано с таким понятием, как «конфигурация», которое означает, что данный компьютер может работать с разным набором внешних устройств.

Минимальная конфигурация — минимальный набор составляющих элементов, без которых работа с ПК становится невозможной. Этот набор включает системный блок, монитор (дисплей) и клавиатуру.

Типовой комплект ПК включает системный блок, монитор, клавиатуру, принтер и манипулятор «мышь». Расширение функций, выполняемых ПК, обеспечивают дополнительные устройства. Например, джойстик используется для управления в компьютерных играх; сканер необходим для считывания информации с плоских носителей по принципу преобразования отображенного луча; модем предназначен для работы электронной почты.



Основной узел компьютера — системный блок. Устройства, находящиеся внутри блока, называются внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, — внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

В системномблоке располагаются основные аппаратные части ПК:

§ микропроцессор, который выполняет поступающие на его вход команды, проводит вычисления и управляет работой всех составляющих компьютера;

§ оперативная память, предназначенная для временного хранения данных, а также постоянно хранящегося встроенного блока операционной системы;

§ накопители на жестких и гибких магнитных дисках;

§ дисководы для компакт-дисков (CD-ROM), звуковые карты, видеоплата;

§ счетчик времени, функционирующий постоянно, независимо от того, включен или выключен ПК;

§ электронные схемы, управляющие элементами компьютера, обменом данных, отображением информации (диском, монитором, принтером).

Клавиатура — устройство для ввода алфавитно-цифровой информации. Внешний вид клавиатуры и расположение клавиш зависят от модели компьютера.

Условно клавиатуру можно разбить на следующие рабочие участки:

§ функциональные клавиши;

§ основная алфавитно-цифровая и знаковая клавиатура (центральная часть);

§ дополнительная клавиатура справа (если светится индикатор NumLock — цифровая, если нет — управление курсором);

§ специальные клавиши (служебные): Enter, Esc, Backspace, Tab, Del, Space, Ins, NumLock, CapsLock. Клавиши, изменяющие значение других клавиш — Ctrl, Alt. Клавиши управления курсором — Home, End, Page Down, Page Up.

Принтер предназначен для вывода информации на бумагу или прозрачный носитель. По принципу действия различают матричные, струйные, лазерные, светодиодные принтеры.

Монитор — устройство визуального представления данных. Его основными потребительскими характеристиками являются: размер, шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты. Работает монитор под управлением специального аппаратного устройства — видеоадаптера, который предусматривает два режима: текстовый и графический.

В текстовом режиме экран представляет матрицу размером 25 х 80. В каждое знакоместо может быть введен любой символ кодовой таблицы. В графическом режиме изображение формируется совокупностью точек, каждая из которых характеризуется цветом.

Размер экрана измеряется между противоположными углами кинескопа по диагонали. Стандартные размеры: 14", 15", 17", 19", 20", 21" (единица измерения " — дюйм). Универсальными являются мониторы 15 и 17 дюймов. Для работы с графикой используют мониторы размером 19—21 дюймов.

 

 

Дж. Нейманом, Г. Голдешайном и А. Беркси были высказаны основные идеи построения ЭВМ (1941 г.). Впоследствии они получили название «принципы фон Неймана», которые используются и сейчас. Работа над первой электронной вычислительной машиной началась в США в середине 1943 г. по заказу артиллерийского управления. Руководителями были Д. Моучли и Д. Эккерт. Начиная с 1944 г. к работе был привлечен крупнейший американский математик Джон фон Нейман. Постройка машины была завершена в конце 1945 г.; машина получила название ЭНИАК (ENIAC — Elektronic Numerical Integrator and Calculator — электронный цифровой интегратор и вычислитель).

 

Принципы фон Неймана:

§ использование двоичной системы счисления;

§ принцип хранимой в памяти программы.

Первый компьютер, построенный по принципам фон Неймана, был сделан английским исследователем М. Уилксом (ЭДСАК — Electronic Delay Storage Automatic Calculator) в 1949 г. Арифметические операции он выполнял со скоростью: умножение — 8,5 мсек, сложение — 70 мкс (1мкс = 10 с).

Если связать принцип хранимой в памяти программы с двоичной системой, то такая связь дает следующее преимущество. Для записи команды в память ей необходимо придать числовой вид, что позволяет производить преобразование кодов в процессе работы. А это, в свою очередь, привело к возможности переадресации и формированию команд самой машиной и позволило создать языки программирования.

Одной из причин успеха компьютеров IBM PC является принцип открытой архитектуры, который предусматривает возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми компонентами без замены старых (наращивание оперативной памяти, подключение дополнительных устройств). Кроме этого, можно заменять старые компоненты новыми, более совершенными.

 

Вопрос 2. Программное обеспечение персонального компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.

Программное обеспечение (ПО) — это совокупность всех программ и служебных данных для них, предназначенных для управления компьютером.

Основной принцип построения ПО заключается в выделении отдельных функций и оформлении их в виде стандартных моделей или блоков. ПО можно подразделить на:

§ системное программное обеспечение;

§ системы программирования;

§ прикладное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение — это совокупность программ, предназначенных для организации вычислительных и управленческих процессов и решения часто встречающихся задач широкого круга пользователей. К системному ПО относятся:

§ операционные системы (ОС). ОС (ОС ДВК, OS/2, UNIX, MS DOS, WINDOWS), представляющие собой наиболее важный тип системного программного обеспечения. Выделение ОС в отдельную группу произошло по мере усложнения ЭВМ;

§ операционные среды и оболочки (FAR, Norton Commander, Windows 3.x и др.). Они обеспечивают наглядный и удобный способ представления информации на экране;

§ средства контроля и диагностики аппаратуры (DiskTools, Norton disk doctor и др.). Служат для выявления и локализации неисправностей в аппаратной части и в программном обеспечении;

§ обслуживающие программы — антивирусы, архиваторы (AidsTest, WinRar и др.).

Системы программирования (Паскаль, Си, объектно-ориентированная система Delphi и др.) обеспечивают создание программ на машинном языке.

Прикладное программное обеспечение — это совокупность программ, предназначенных для выполнения конкретных задач пользователя. Прикладные ПО делят:

§ на метод-ориентированные программы, реализующие определенные методы решения математических задач;

§ проблемно-ориентированные программы, предназначенные для решения задач из определенной сферы деятельности специалиста, например, экономиста и бухгалтера — Галактика, Бухгалтерия1С, документоведа — Дело, Solo;

§ программы общего назначения (текстовые редакторы или процессоры, графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, средства коммуникации).

Программа — это набор инструкций на машинном языке, который хранится в памяти ЭВМ и по команде пользователя загружается для выполнения. Основу построения программы составляют принцип соглашений и принцип умолчания.

Принцип соглашений определяет набор функций, которые будут выполняться конкретной программой и варианты исполнения каждой функции. Например, для операционной оболочки NC: нажатие функциональной клавиши F5 активизирует функцию копирования.

Принцип умолчания устанавливает конкретный вариант исполнения функции (при наличии альтернатив), если пользователь явным образом не потребовал иного. Например, для NC: F5 — копирование с тем же именем в соседний каталог.

Основная характеристика программы — интерфейс — совокупность средств, с помощью которых программа «общается» с пользователем.

Существуют следующие виды интерфейса:

§ задание параметров в командной строке.

Sort.exe < list.txt > sortlist.txt / R

§ пакетная обработка — усложненный вид интерфейса. Файл содержит описание задания;

§ диалоговый интерфейс;

§ интерактивный интерфейс, которым обладает современное ПО.

Для рассмотрения вопросов работы вычислительной системы удобно классифицировать ПО по уровням.

Самым низким уровнем ПО является обеспечение, отвечающее за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами (ПО базового уровня). Базовые программные средства хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ROM — Read Only Memory). Программы, работающие на системном уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютера с базовым программным и аппаратным обеспечением.

Основное назначение программ служебного уровня состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютера. Это так называемые утилиты. А с помощью ПО прикладного уровня на компьютере реализуются конкретные задачи.

 

Вопрос 3. Специализированное программное обеспечение для работы историка.

До последнего времени историки применяли для обработки исторических источников преимущественно стандартное (коммерческое) программное обеспечение. Оно с успехом используется для обработки источников формулярного типа и источников, которые уже имеют табличный вид.

Но существует большое количество текстовых (нарративных) источников, не имеющих четкой структуры. Решение проблем, связанных с компьютерной обработкой подобных источников, привело к появлению в начале 1980-х гг. источнико-ориентированной обработки данных.

По мнению Манфреда Таллера (Институт Истории Макса Планка в Геттингене, Германия), одного из пионеров исторической информатики, источнико-ориентированная обработка данных — это моделирование в компьютере всего объема информации источника, максимально точное сохранение особенностей источника.

Наиболее последовательно идея источнико-ориентированной обработки данных реализована в компьютерной программе KLEIO, которая разработана под руководством М. Таллера. KLEIO предусматривает размещение информации в двух файлах: файл-данные и файл-модель.

Одна из попыток создания такой базы в системе KLEIOв Республике Беларусь была сделана научным сотрудником Института истории НАНБ В. Е. Кудряшовым на основе "Тарифа подымного налогообложения Оршанского повета ВКЛ 1667 года".

KLEIO позволяет проводить статистическую обработку данных. Пользуясь встроенными функциями, можно рассчитать минимальное и максимальное значения численной переменной, среднее арифметическое, стандартное отклонение, количество наблюдений, сумму значений. Для более сложной статистической обработки предусмотрен специальный интерфейс передачи данных из системы в статистические пакеты.

Широко известна среди историков полнотекстовая система ТАСТ, реализующая работу с электронным текстом. Программа создана в 1984 г. в Компьютерном центре гуманитарных наук при университете Торонто (Канада). В настоящее время большинство систем обработки полнотекстовых баз данных в состоянии распознать такие элементы, как слова, строки и параграфы без указания исследователя. Ряд рутинных операций решается программным путем, например, автоматическое составление списка всех слов текста с указанием частот их встречаемости в источнике, поиск слов и контекста, вывод на печать.

В границах источнико-ориентированной обработки данных существуют и иные подходы, которые соединяют возможности коммерческих программ с дополнительными процедурами. Среди них можно назвать систему SOCRATES, разработанную Л. Брере (Утрехтский университет, Голландия). Программа предоставляет возможность работать с неструктурированным текстом, вводить и обрабатывать полный текст источника.

Для особого вида источников — переписей — предназначена системаCENSSYS (Ян Олдервол, Брегенский университет, Норвегия). CENSSYS соединяет черты базы данных, статистического пакета и системы обработки текстов. Она складывается из отдельных программ-модулей для хранения, поиска и анализа информации. Для операционной системы Windows разработана модификация программы — WinCens.

Коллективом российских исследователей под руководством Л. И. Бородкина (исторический факультет МГУ) разработана программа FuzzyClass, предназначенная для проведения многомерной классификации объектов социальной природы.

Подавляющее большинство информации, изучаемой историками, относится к неколичественной, т. к. извлекается из текстовых документов. Для исследования такого типа данных используется программа QualiDatE (Е. Белова, Москва), имеющая основной целью реализацию интерактивных методов анализа качественных данных.

В Национальном историческом архиве Беларуси была разработана поисковая система Родовод. Ее основное назначение — обработка таких источников, как церковные метрические книги или ревизские сказки. Система включает четыре элемента (иерархических корня): Метрические книги, Ревизские сказки, Инвентари, Беларусь (административно-территориальное деление).

 

? ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Назовите основные составляющие информационной технологии.

2. Что относится к аппаратному обеспечению ПК?

3. Чем отличаются минимальная и базовая конфигурации ПК?

4. Перечислите основные компоненты ПК и дополнительные устройства. Каковы их функции?

5. Что такое принцип открытой архитектуры?

6. На каких принципах конструируются все современные компьютеры?

7. Дайте определение программного обеспечения.

8. На какие классы подразделяется ПО компьютера? Каковы их основные функции?

9. Что относится к системному, прикладному ПО?

10. Каково назначение операционных оболочек?

11. Что такое программа? На каких принципах она строится?

12. Что такое интерфейс?

13. Какие виды интерфейсов существуют и чем они отличаются?

14. Что относится к прикладному ПО общего назначения?

15. Какое специализированное программное обеспечение для работы историка Вы знаете?

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.012 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал