Вопрос 2. Информационное общество и перспективы его развития

Тенденции развития вычислительной техники

По мнению специалистов в первом десятилетии нового века будет повышаться значимости программного обеспечения, возрастание проблем его совместимости и обеспечения безопасности. Среди операционных систем дальнейшее развитие получат системы Linux и Windows.

С точки зрения конечного пользователя, уже в ближайшие годы должны произойти серьезные изменения в стиле его общения с компьютером.

Во-первых, будет шире использоваться графический ввод данных, в том числе в режиме автоматического распознавания рукописного ввода.

Во-вторых, будет использовать голосовой ввод – сначала для управления командами, а потом будет осваиваться и автоматическая оцифровка речи.

Для решения вышеуказанных задач будут разрабатываться соответствующие внешние устройства.

Большое значение в будущем будут иметь работы в области интеллектуальной обработки неструктурированных данных, в первую очередь текстов, а затем графики, звука, видео.

Одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники является реализация концепции сетевых вычислений, использующая идею привлечения для вычислений свободные ресурсы компьютеров. Эта концепция получила называние Grid и включает в себя пять ключевых пунктов:

· применение открытых стандартов;

· объединение разнородных систем;

· совместное использование данных;

· динамическое выделение ресурсов;

· объединение вычислительных сетей множества предприятий и организаций.

Развитие ЭВМ будет идти по пути создания оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой, представляющих собой распределенную сеть большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

Дальнейшее развитие получат переносные персональные компьютеры с беспроводным подключением к глобальной сети Интернет.

Следует отметить, что развитие вычислительной техники всецело зависит от тенденций развития мировой экономической системы.

В настоящее время важнейшим показателем уровня научного развития, экономической и оборонной мощи государства становится информация. Чем больше ее производится в народном хозяйстве, тем выше жизненный уровень населения, экономический и политический вес страны. Информатизация общества – это повсеместное внедрение комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации, обобщенных знаний во всех социально значимых видах человеческой деятельности. В настоящее время по своему социальному значению информатизация общества сопоставима с его индустриализацией. Эта новая отрасль определяет технический уровень хозяйства.

Информатизация является реакцией общества на существенный рост информационных ресурсов и на потребность в увеличении производительности труда в информационном секторе общественного производства. Информатизация обеспечивает не только рост экономических показателей, развитие народного хозяйства, но и получение новых научных достижений в фундаментальных и прикладных науках, направленных на развитие производства, создание новых рабочих мест, повышение жизненного уровня. Успех в этом вопросе возможен при наличии программы создания информационной инфраструктуры.

Под информационной инфраструктурой понимается структура системы информационного обеспечения всех потребителей информации, которая предоставляет им возможность использования новых информационных технологий на базе широкого применения информационно-вычислительных ресурсов и автоматизированной системы связи.

Обмен информацией, ее обработка и хранение – одна из важнейших задач, которую решает человечество. Информатизация общества привела к фундаментальным изменениям в занятости, организационных структурах и стиле жизни людей. Наступила эра информационного общества, пришедшая на смену прежним аграрному и индустриальному обществам. Информационное общество – это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.

Можно выделить характерные черты информационного общества:

1. Информационные технологии приобрели глобальный характер, охватив все сферы социальной деятельности человека, реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду.

2. Обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами.

3. В основу общества заложены автоматизированные процессы: генерация, хранение, обработка и использование знаний, – сформировано единство всей человеческой цивилизации.

4. Разрешено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом.

Перечисленные черты информационного общества порождают следующие проблемы:

· проблема адаптации людей в новой информационной среде;

· проблема отбора качественной и достоверной информации;

· увеличение разрыва между разработчиками и потребителями информационных технологий;

· возрастание влияния на общество средств массовой информации;

· нарушение частной жизни организаций и людей; и др.

Обратной стороной медали роста объема информации можно назвать информационный голод ввиду невозможности вовремя найти и получить в необходимом объеме требуемую информацию.

Согласно закону А.А. Харкевича, информация растет пропорционально квадрату национального дохода страны. Потоки информации растут по экспоненте. И неизбежно наступает информационный барьер, когда сложность задач обработки информационных потоков превышает человеческие возможности. Человек, являясь основным носителем прогресса, сдерживает его движение, будучи уже не в состоянии воспринять и переработать весь объем информации, необходимой для принятия своевременного решения.

На помощь ему пришли вычислительные машины, методика применения которых постоянно совершенствуется. И лишь компьютеризация позволяет осуществлять обработку информации в нужном объеме. Компьютеризация – это массовое использование вычислительной техники и программного обеспечения.

Успех компьютеризации может быть обеспечен при трех условиях: высоком качестве техники, программных средств и хорошо организованном сервисе обслуживания. Из года в год растут требования к высокой технической культуре и компьютерной грамотности людей. Поэтому в комплекс наиболее необходимых знаний, кроме историко-культурных, включают и компьютерную грамотность.

В создавшейся ситуации определены основные сферы информатизации и компьютеризации общества:

1. Организация экономической информации на предприятиях. Предприятию постоянно нужна достоверная и оперативная информация о номенклатуре, ценах и изготовителях изделия, о рынках труда и сбыта, о спросе и предложении в стране и за рубежом и т.п.

2. Создание системы информационных услуг для населения с использованием компьютеров, которая значительно сберегает время и освобождает людей для самообразования и творческой работы.

3. Организация системы здравоохранения и социального обеспечения с применением ЭВМ, позволяющей наладить работу компьютерных консультационных центров, создать диагностические компьютерные экспертные системы, наладить учет и обслуживание инвалидов, одиноких, больных и престарелых людей.

4. Компьютеризация системы образования и науки, которая ускорит и обеспечит процесс добывания знаний за счет создания обучающих систем и доступных баз знаний; появление в эксплуатации аудио видеокассет с учебными видео курсами, систем электронных книг и журналов.

Технологии, ориентированные на получение, обработку, хранение и распространение (передачу) информации получили название информационных технологий. Информационные технологии проникают во все сферы человеческой деятельности. Они в своем развитии прошли несколько этапов, которые условно можно назвать так: ручной (хранение и передача информации с помощью письменности), механический (книгопечатание), электрический (электрическая машинка, ксерокс), электронный, или компьютерный. Говоря об истории развития информационных технологий, не следует забывать и о развитии важного ее элемента – коммуникации (связи).

В отличие от любой инженерной технологии, информационные технологии позволяют интегрировать различные виды технологий, а информация, которую они обрабатывают в различных сферах деятельности, синтезируется для накопления опыта и внедрения в практику в соответствии с общественными потребностями.

Вопрос 3. Термин информация и ее определение. ХХ век стал веком информации. Информация – это единственный неубывающий ресурс жизнеобеспечения, который к тому же с течением времени возрастает. Так, к концу XX века ежегодно количество информации стало удваиваться. Такой лавинообразный поток информации серьёзно затрудняет её обработку, поиск и использование. Порой легче создать новый интеллектуальный продукт, чем искать аналоги, созданные прежде. Вот почему сегодня информация стала товаром первой необходимости, а расхожей стала истина: кто владеет информацией, тот владеет миром. Информационные ресурсы становятся столь же важными, как и материалы или энергия, т.е. постепенно происходит переход от индустриальной экономики к экономике, основанной на информации.

Термин "информация" происходит от латинского information – разъяснение, изложение, осведомление о каком-либо факте или событии. В последнее время информацию чаще относят к разделу общенаучных понятий, т.к. она выходит за рамки какой-то одной отрасли знаний и используется многими науками. Под информацией – понимают совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес и подлежащих регистрации и обработке.

Процесс осмысления понятия информации в жизни и деятельности человека продолжается. В настоящее время имеется несколько взглядов на понятие информации.

С точки зрения философии информация – это категория, представляющая собой отражение объективного мира, его причинных и следственных связей.

Известен также технологический (прикладной) подход к понятию информации. В этом случае при любой обработке сведения на входе процедуры обработки не являются ещё информацией, а играют роль информационного "сырья". Сведения, получаемые на выходе процедуры (при условии, что в результате обработки достигается поставленная цель) – это и есть информация, т.е. "готовая продукция". Сущность обработки состоит в том, что из "сырого информационного ресурса" производится извлечение нужных получателю сведений – информации.

В теории информации под термином "информация" понимается такое сообщение, которое содержит факты, неизвестные ранее потребителю и дополняющие его представление об изучаемом и анализируемом объекте (процессе, явлении). Иначе говоря, по К.Э.Шеннону, информация – это снятая неопределённость. То есть с точки зрения теории информации информацией могут быть лишь те сведения, которые позволяют устранить меру неопределённости в системе. И лишь получатель этих сведений может установить, представляют ли они собой информацию.

В теории информации термин "информация" идет рядом с таким понятием как "данные". Под данными понимают сведения о состоянии любого объекта. Данные – это информация, представленная в виде, удобном для передачи, интерпретации и обработки. А обработка данных – это некоторая систематизированная последовательность операций, приводящая данные к виду, удобному для получения из них информации. Кроме того, информация из данных получается только в результате воздействия на данные каких-либо методов, т.е. имеет место выражение: Информация = Данные + Методы. В результате, одни и те же данные при обработке различными методами могут привести к различной информации. Так, обнаруженный листок с записями номеров телефонов в результате воздействия визуальных методов дает информацию о почерке автора записи, в результате воздействия методов химического анализа расскажет об инструменте письма (о виде чернил), а постановка соответствия каждому номеру данных его владельца выявит не только круг знакомств автора, но и откроет много информации о его собственной личности.

Следует также отметить, что нет однозначной связи между формой данных и формой получаемой из них информации. Т.е. данные могут быть, например звуковые (или речевые), а информацию они могут дать не только звуковую, но и текстовую (если ее записать словами) или графическую (если озвученные образы нарисовать). Таким образом, информацию можно рассматривать как содержательную часть данных, интерпретированных человеком.

Следующим основным (после информации и данных) понятием, на котором базируется информатика как наука, являются знания. Знаниями называют проверенный практикой результат познания действительности, её верное отражение в сознании человека. Научное знание заключается в понимании действительности (от прошлого к настоящему и будущему), в достоверном обобщении фактов, в выявлении закономерностей и т.п. В системах искусственного интеллекта, которые в настоящее время занимают лидирующее положение среди всех компьютерных информационных систем, знания связывают с понятием логического вывода. Поэтому знания можно интерпретировать как информацию, на основе которой реализуется процесс логического вывода.

В зависимости от области знаний различают научную, техническую, производственную, правовую и другую информацию, каждая из которых несет свою особую смысловую нагрузку, ценность и требования к точности, достоверности, технологии обработки и т.д.

Вопрос 7. Классификация электронно-вычислительных машин (КИТ)

В общем случае ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков.

1. По принципу действия ЭВМ делятся на три больших класса в зависимости от формы представления информации, с которой они работают:

· АВМ – аналоговые вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения);

· ЦВМ – цифровые вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной (цифровой) форме;

· ГВМ – гибридные вычислительные машины комбинированного действия работают с информацией, представленной как в цифровой, так и в аналоговой форме. ГВМ совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. Их целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

2. По назначению ЭВМ можно разделить на три группы:

· универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах. Характерными чертами универсальных ЭВМ является: высокая производительность; разнообразие форм обрабатываемых данных при большом диапазоне их изменения и высокой степени их представления; обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных; большая емкость оперативной памяти; развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств;

· проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими процессами. Они используются для регистрации, накопления и обработки относительно небольших объемов данных, выполнения расчетов по относительно несложным алгоритмам. Проблемно-ориентированные ЭВМ обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами;

· специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Узкая ориентация ЭВМ позволяет четко определить их структуру, существенно снизить сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы. К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения, а также адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

3. По размерам и функциональным возможностям ЭВМ делятся на:

· сверхбольшие (суперЭВМ) – мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду с объемом оперативной памяти в десятки Гбайт. В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ, таких как Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 фирмы Cray Research, Cyber 205 фирмы Control Data, SХ-3 и SХ-Х фирмы NЕС, VP 2000 фирмы Fujitsu (Япония), VРР 500 фирмы Siemens (ФРГ). Среди лучших суперЭВМ можно отметить и суперкомпьютер "СКИФ", созданный в рамках союзного договора между Россией и Беларусью.

· большие ЭВМ чаще всего называют мэйнфреймами (Mainframe). К мэйнфреймам относят, как правило, компьютеры, имеющие производительность десятки миллионов операций в секунду, емкость памяти до 1000 Мбайт и многопользовательский режим работы. Основные направления эффективного применения мэйнфреймов – это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Родоначальником современных больших ЭВМ является фирма IBM.

малые (мини-ЭВМ) используются чаще всего для управления технологическими процессами. Они более компактны и значительно дешевле больших ЭВМ. Их появление (70 годы прошлого столетия) обусловлено, с одной стороны, прогрессом в области электронной элементной базы, а с другой – избыточностью ресурсов больших ЭВМ для ряда приложений. Мини-ЭВМ имеют быстродействие десятки миллионов операций в секунду, объем оперативной памяти 512 Мбайт, и могут также поддерживать многопользовательский режим. Первыми мини ЭВМ были компьютеры РDР-11 (Program Driven Processor – программно-управляемый процессор) фирмы DЕС, США. Они явились прообразом советских мини ЭВМ (СМ ЭВМ): CM 1, 2,3,4,1400,1700 и др.

· сверхмалые (микро-ЭВМ) обязаны своим появлением изобретению микропроцессора, наличие которого служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ, хотя сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ. Микро-ЭВМ делятся на универсальные и специализированные; в свою очередь и универсальные и специализированные микро-ЭВМ делятся на многопользовательские и однопользовательские:

- Универсальные многопользовательские микроЭВМ представляют собой мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

- Универсальная однопользовательская микро-ЭВМ – это ничто иное, как хорошо известный персональный компьютер (ПК).

- Специализированные многопользовательские микро-ЭВМ используются в сетевых вычислительных системах и называются серверами.

- Специализированные однопользовательские микро-ЭВМ представляют собой рабочие станции, и используются для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).

Следует отметить, что приведенная выше классификация ЭВМ носит достаточно условный характер и может быть расширена по ряду других признаков.

Вопрос 10. Cтруктурная схема ПК. Нахначение основных устройств.

2.4.1 Классификация персональных компьютеров

Как указывалось выше, персональный компьютер представляет собой универсальную однопользовательскую микроЭВМ.

Персональный компьютер (ПК) в первую очередь является общедоступной ЭВМ и обладает определенной универсальностью.

В общем случае, для удовлетворения потребностей пользователя ПК должен обладать следующими свойствами:

· иметь относительно небольшую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

· обеспечивать автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

· обеспечивать гибкость архитектуры, делающей возможным ее перестройку для разнообразных применений в сфере управления, науки, образования, в быту;

· операционная система и программное обеспечение должно быть достаточно простым, чтобы с ПК мог работать пользователь без профессиональной специальной подготовки;

· высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).

В соответствии с международным стандартом-спецификацией PC99 ПК по назначению делятся на следующие категории:

1. массовый ПК (Consumer);

2. деловой ПК (Office PC);

3. портативный ПК (Mobile PC);

4. рабочая станция (Workstation PC);

5. развлекательный ПК (Entertainment PC).

Большинство ПК, присутствующих в настоящее время на рынке, попадают в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения графики, а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных ПК обязательным является наличие средств для создания соединений удаленного доступа, то есть средств компьютерной связи. В категории рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК – к средствам воспроизведения звука и видео.

По поколениям ПК подразделяются:

· ПК 1-го поколения - используют 8-битные микропроцессоры;

· ПК 2-го поколения - используют 16-битные микропроцессоры;

· ПК 3-го поколения.-используют 32-битные микропроцессоры;

· ПК 4-го поколения - используют 64-битные микропроцессоры.

ПК можно также разделить на две большие группы: стационарные и переносные. К переносным компьютерам относятся ноутбуки, электронные записные книжки, секретари и блокноты.

Дата добавления: 2014-12-29