Основные составляющие компьютера

Классификация рабочих станций

Классификация по назначению – один из наиболее ранних методов классификации. Он связан с тем, как компьютер применяется.

Поэтому принципу различают большие ЭВМ(электронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ, микро - ЭВМ и персональные компьютеры, которые, в свою очередь, подразделяют на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции.

Большие ЭВМ.Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Штат обслуживания большой ЭВМ достигает многих десятков человек.

Центральный процессор – основной блок ЭВМ, в котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном помещении, в котором соблюдаются повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.

Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому работа таких суперкомпьютеров организована по непрерывному циклу. Наиболее трудоемкие и продолжительные вычисления планируют на ночные часы, когда количество обслуживающего персонала минимально. В дневное время ЭВМ исполняет менее трудоемкие, но более многочисленные задачи. При этом для повышения эффективности компьютер работает одновременно с несколькими задачами и, соответственно, с несколькими пользователями. Он поочередно переключается с одной задачи на другую и делает это настолько быстро и часто, что у каждого пользователя создается впечатление, будто компьютер работает только с ним. Такое распределение ресурсов вычислительной системы носит название принципа разделения времени.

Мини-ЭВМ От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами и, соответственно, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной.

Мини-ЭВМ часто применяют для управления производственными процессами. Например, в механическом цехе компьютер может поддерживать ритмичность подачи заготовок, узлов и комплектующих на рабочие места; управлять гибкими автоматизированными линиями и промышленными роботами; собирать информацию с инструментальных постов технического контроля и сигнализировать о необходимости замены изношенных инструментов и приспособлений; готовить данные для станков с числовым программным управлением; а также своевременно информировать цеховые и заводские службы о необходимости выполнения мероприятий по переналадке оборудования.

Тот же компьютер может сочетать управление производством с другими задачами. Например, он может помогать экономистам в осуществлении контроля над себестоимостью продукции, нормировщикам в оптимизации времени технологических операций, конструкторам в автоматизации проектирования станочных приспособлений, бухгалтерии в осуществлении учета первичных документов и подготовки регулярных отчетов для налоговых органов. Для организации работы с мини-ЭВМ тоже требуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших ЭВМ.

Микро-ЭВМ Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В число сотрудников вычислительной лаборатории обязательно входят программисты, хотя напрямую разработкой программ они не занимаются. Необходимые системные программы обычно покупают вместе с микро-ЭВМ, а разработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительным центрам или специализированным организациям..

Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная подготовка данных.

Персональные компьютеры (ПК) Эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Из названия видно, что такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с персональным компьютером работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные персональные компьютеры обладают немалой производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов и микро-ЭВМ первой половины 90-х годов. Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.

Особенно широкую популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с бурным развитием Интернета. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производственные, но и в социальные отношения. Их нередко используют для организации надомной трудовой деятельности, что особенно важно в условиях ограниченной трудозанятости.

До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели, как правило, имели меньшую производительность, но в них были приняты особые меры для работы с цветной графикой и звуком, чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с достигнутым в последние годы резким удешевлением средств вычислительной техники границы между профессиональными и бытовыми моделями в значительной степени стерлись, и сегодня в качестве бытовых нередко используют высокопроизводительные профессиональные модели, а профессиональные модели, в свою очередь, комплектуют устройствами для воспроизведения мультимедийной информации, что ранее было характерно для бытовых устройств.

Под термином мультимедиа подразумевается сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения этого комплекса данных.

С 1999 по 2002 год в области персональных компьютеров действовали международные сертификационные стандарты – спецификации РС99–РС2002. Они регламентировали принципы классификации персональных компьютеров и оговаривали минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий. Стандарты устанавливали следующие категории персональных компьютеров:

¾ Consumer PC (массовый ПК);

¾ Office PC (деловой ПК);

¾ Mobile PC (портативный ПК);

¾ Workstation PC (рабочая станция);

¾ Entertainmemt PC (развлекательный ПК).

Каждая категория имела свои особенности: для портативных ПК обязательным было наличие средств компьютерной связи, в категории рабочих станций предъявлялись повышенные требования к устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК – к средствам воспроизведения графики и звука.

Одна из целей такой стандартизации состояла и в том, чтобы наметить пути дальнейшего развития и совершенствования персональных компьютеров. Однако развитие аппаратных средств персонального компьютера привело к постепенному размытию границ между разными категориями, а планы развития часто не оправдывались. Поэтому обновление этих стандартов было прекращено, хотя при приобретении компьютера для конкретных задач классификацию, введенную этими стандартами, все еще полезно держать в голове.

Классификация по уровню специализации. По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.

Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, осуществляют контроль состояния бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций по оптимизации параметров работы систем объекта (например, оптимизацию расхода топлива в зависимости от конкретных условий движения объекта). Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.

Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.

Классификация по типоразмерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook) и карманные (palmtop) модели.

Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.

Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи. Подключив такой компьютер к телефонной сети, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и центральным компьютером своей организации. Так производят обмен данными, передачу приказов и распоряжений, получение коммерческих данных, докладов и отчетов. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры не очень удобны, но их можно подключать к настольным компьютерам, используемым стационарно.

Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Некоторые карманные модели имеют жестко встроенное программное обеспечение, что облегчает непосредственную работу, но снижает гибкость в выборе прикладных программ.

Мобильные вычислительные устройства сочетают в себе функции карманных моделей компьютеров и средств мобильной связи (сотовых радиотелефонов). Их отличительная особенность – возможность мобильной работы с Интернетом, а в ближайшем будущем и возможность приема телевизионных передач. Дополнительно МВУ комплектуют средствами связи по инфракрасному лучу, благодаря которым эти карманные устройства могут обмениваться данными с настольными ПК и друг с другом.

Классификация по совместимости. В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. От совместимости зависит взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными.

Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы – IBM PC и Apple Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам – понижает.

Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.

Классификация по типу используемого процессора. Процессор – основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах – специальная микросхема, которая выполняет все вычисления в компьютере. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Основные типы процессоров для платформы IBM PC мы рассмотрим в соответствующем разделе, а здесь укажем на то, что тип используемого процессора в значительной (хотя и не в полной) мере характеризует технические свойства компьютера.

Процессор - самая главная часть компьютера. Сегодня на рынке процессоров борьба идёт между двумя гигантами - AMD и Intel. У каждой из этих фирм свои сторонники и противники, достоинства и недостатки. Но лучше обращать внимание на сам продукт, а не на производителя. Есть мнение, что чем выше частота, тем выше производительность. Это уже давно не так. Процессоры AMD, имея частоту ниже, чем у Intel, с успехом конкурируют с ними. Например, модель Athlon64 3000+ сравнима c Pentium 4 3000, хотя 3000+ это всего лишь рейтинг, реальная частота 2000 МГц, то есть на треть меньше, чем у конкурента. Итак, если компьютер вам нужен для работы с видео, то лучше взять процессоры Core2Duo или Core2Quad. Для игр подойдут они же, + Athlon64 X2 и Phenom. Для работы с офисными приложениями или для экономии средств можно взять Intel Celeron или AMD Sempron - бюджетные варианты старших моделей.

Материнская плата – вторая самая важная часть компьютера. Она связывает все его части в единое целое, координирует их работу. Если она выйдет из строя, то, скорее всего, придётся менять весь компьютер, ведь все комплектующие подключаются именно к ней, имеют с ней «совместимость», она является связующим звеном. А найти такую же модель через два-три года использования компьютера практически нереально – процесс обновления моделей в компьютерной индустрии идет стремительно и то, что было новинкой вчера, сегодня уже старье. По производителям можно выделить материнские платы Asus, Abit, MicroStar, Giga-Byte. Если вы не специалист, вам вряд ли что-нибудь скажет описание или характеристики материнской платы, поэтому внимание стоит обратить только на встроенные в нее вещи. Если встроенный "звук" удовлетворит большинство покупателей (но не тех, кто будет заниматься музыкой, например, композиторов, диджеев), то встроенное "видео" подойдёт лишь для офисных приложений и очень старых игр. С 3D-приложениями и новыми играми, скорее всего, будут проблемы. Не собираетесь играть в «навороченные» игры и делать 3D-проекты? Материнская плата вас вообще не должна волновать. Подойдет любая, недорогая.

Оперативная память (RAM) – важное условие быстродействия компьютера. В ней хранятся данные, с которыми вы работаете в данный момент. При выключении компьютера или перезагрузке операционной системы, эти данные автоматически стираются. Чем больше у вас памяти, тем больше обрабатывается данных в единицу времени, тем быстрее работает компьютер. Сколько нужно оперативной памяти? Если вы собираетесь работать с офисными приложениями, сидеть в Интернете, слушать фильмы и музыку, то вам хватит 512 мегабайт. Если же вы хотите играть в современные игры, работать с видео или графикой, вам нужно минимум 2 гигабайта памяти. Важное замечание! Все вышесказанное относится к операционной системе Windows XP и более ранним версиям Windows, а также операционным системам Mac OS (устанавливаемым на компьютерах Apple). Если у вас на компьютере предустановлена (установлена производителем или продавцом) Windows Vista, то оперативной памяти должно быть не меньше 4 гигабайт. С меньшим количеством Vista, сама активно использующая оперативную память для своих системных нужд, работает очень медленно. Имейте это в виду.
Жесткий диск - (HDD, винчестер) - это хранилище ваших данных. Если у вас сломается любая другая часть, то вы потеряете лишь деньги. При неисправности жесткого диска вы потеряете информацию, которая может быть намного дороже всего компьютера. Однако, как показывает опыт, винчестеры известных марок могут выйти из строя так же легко и непринужденно, как менее известные, зато более дешевые их собратья – перепад напряжения, злобный вирус и вот уже вместо привычного окна вы видите в мониторе черный или синий экран. Поэтому главный вопрос при выборе винчестера: какой объём памяти вам нужен. Если вы увлекаетесь фотографией, фильмами или музыкой, то нужно взять жесткий диск хотя бы на 320 Гб. Для справки: один DVD-фильм занимает 4,5 Гб, HDTV-фильм столько же, новая игра - 8 Гб, средняя коллекция музыки - 20 Гб. Если компьютер будет нужен вам для работы с документами и Интернетом, хранения фильмов обычного качества и нескольких игр, то вполне хватит диска на 80 Гб.

Видеокарта - (видеоадаптер) - это устройство, которое работает с графикой. То есть всё, что вы видите на экране монитора - результат работы видеокарты (иначе и быть не может, ведь монитор подключен именно к ней). От неё зависит, насколько быстро и качественно будет отображаться картинка. Если вы не собираетесь играть в игры, то вам, подойдет любая. Поэтому пропускайте этот пункт и переходите к следующему. Если же вы фанат игр, любитель смотреть на компьютере фильмы хорошего качества, тогда, советую, хорошенько разобраться в вопросе. Встроенная в материнскую плату видеокарта подойдёт лишь для работы с офисными приложениями, фильмов-музыки и Интернета, простых игр. Об играх нового поколения не может быть и речи. Поэтому, если у вас есть деньги и вы собираетесь играть в новые игрушки, нужно чтобы на вашем компьютере стоял отдельный видеоадаптер.
Некоторые ошибочно полагают, что чем больше объём видеокарты, тем она лучше. На самом деле производительность видеоадаптера зависит от его процессора (не путать с процессором самого компьютера). Сначала обратите внимание при выборе на разрядность шины памяти. Она должна быть не меньше 128 бит. Количество бит влияет на быстродействие видеокарты. Для современных игр лучше взять модель с минимум 256 битами. Выбирать видеоадаптеры нужно однозначно с интерфейсом PCI-Express, AGP уже устарели, хоть и держат ещё какую-то часть рынка. Далее нужно выбрать модель видеокарты и фирму-изготовителя. Чипсеты (наборы микросхем) для видеокарты производят два гиганта: ATI - серия Radeon и Nvidia - серия Geforce. Борьба между ними идёт уже много лет и бьются они на равных, поэтому посоветовать какую-то одну фирму нельзя, все дело в ваших личных предпочтениях. Видеокарты Nvidia Geforce имеют немного более высокую цену и производительность. Видеокарты ATI Radeon демонстрируют хорошее быстродействие при довольно невысоких ценах. Если вы будете играть в игры или работать с графикой, то лучше взять ATI Radeon не ниже 3870 или Nvidia Geforce не ниже 9600GT. ATI и Nvidia изготавливают лишь чипсеты, а сами видеокарты производят другие фирмы: Giga-Byte, ASUS, PalitDaytona, Sparkle, Sapphire. Но здесь марка производителя уже практически не важна.

Звуковая карта - Если вы не композитор или ди-джей, для которых звук – профессия, то вам подойдет любая звуковая карта, даже самая дешевая.

Приводы CD и DVD дисков - На современных компьютерах, кажется, даже на самых дешевых, «по умолчанию» стоят combo приводы, позволяющие читать и записывать все форматы CD и DVD (за исключением Blu-Ray, о котором ниже). Поэтому этот раздел нужен скорее для расширения вашего кругозора, нежели для практики. Существуют следующие типы приводов: CD-ROM, DVD-ROM, CD-RW, DVD-RW, Blu-Ray. CD- и DVD-ROM могут только читать информацию с дисков, CD- и DVD-RW кроме чтения могут записывать диски, а combo объединяет в себе все четыре вида. Вы сможете не только смотреть DVD-фильмы, слушать музыку с компакт-дисков CD, но и сами записывать нужную информацию на любые болванки. Кстати, почти все современные combo приводы теперь поддерживают запись двухслойных DVD, то есть вы сможете записать на один диск 8,6 Гб информации.

Blu-Ray- это приводы нового поколения, позволяющие читать диски вместимостью до 54 Гб. С момента их появления, цена на новые модели заметно снизилась, поэтому, если вам позволяют средства, то смело покупайте Blu-Ray.

Корпус компьютера. Некоторые считают, что от него зависит лишь внешний вид, то есть дизайн. Сегодня в продаже появились самые разные «навороченные» корпуса – выпуклые, разноцветные, ну и прочих нестандартных форм. На самом деле корпус довольно важная вещь и он может стать… причиной поломки вашего компьютера. Поломки не очень серьезной, но если вы не специалист, она может повергнуть вас в некоторый шок. Когда компьютер не включается, нет питания на материнскую плату, проблема в корпусе, а точнее – во встроенном в него блоке питания, который вышел из строя.

Блок питания - снабжает энергией все части компьютера, поэтому от его качества зависит стабильность работы. Некачественное питание сокращает срок службы всех других устройств и, более того, может привести к их поломке. Для нового компьютера средней конфигурации мощность блока питания должна быть не меньше 450 ватт (Вт). Чем больше ватт, тем лучше. Очень хорошие блоки питания делают фирмы FSP Group и Inwin (последняя, кстати, производит не только блоки питания, но и сами компьютерные корпуса).

Существуют следующие виды корпусов:

¾ MiniTower - очень компактный корпус компьютера, но не способный поместить в себя все современные комплектующие;

¾ MidiTower - стандартный, наиболее распространённый корпус, подходит для любых офисных и домашних компьютеров;

¾ BigTower - большой и просторный корпус для серверов и сложных вычислений. Если ваша работа связана с кодированием и обработкой видео или графикой, то можете взять его - сможете добиться очень высокой производительности.

Основные фирмы, производящие корпуса для компьютера, в порядке убывания цены\качества:

¾ Thermaltake - лучшие, но самые дорогие корпуса;

¾ Chieftec, Supermicro - дешевле, чем Thermaltake, но качество тоже на уровне;

¾ 3R System - немного более дешёвый, чем вышеназванные производители;

¾ Inwin - производит качественные корпуса и блоки питания. Возможно, лучшее из недорогого;

¾ Cooler Master - корпуса с хорошей системой охлаждения и "продуваемостью". Рекомендуются любителям "разгона" (обновления компьюетра, позволяющие повысить его производительность). На многих моделях есть крепления для установки водяного охлаждения;

¾ Asus, Elan Vital, Acer Open - хорошие корпуса среднего класса;

¾ Codegen, JNC, PowerMan, GeoIT, Genius - делают неплохие корпуса, чего не скажешь оиз блоках питания;

¾ Microtech, LinkWorld, Rolsen – самые бюджетные варианты. Если у вас денег не «совсем в обрез», то лучше подняться на строчку или две выше.

Категорически не рекомендуется брать различные нестандартные корпуса – горизонтального расположения или сверхкомпактные, которыми сейчас так увлеклись многие известные производители, например, Sony. Они практически полностью исключают возможности апгрейда (обновления), а также сильно затрудняют ремонт компьютера. Если в обычном корпусе поменять, например, жесткий диск или видеокарту, вы можете даже сами (откручиваем два болтика, вынимаем одну деталь из разъема и вставляем другую), то в разных компактных вариантах для замены детали часто приходится разбирать вообще все и это представляет сложность даже для специалистов. Кроме того, такие корпуса хуже охлаждаются, а значит, если у вас мощный процессор, перегрева не избежать, со всеми вытекающими отсюда печальными последствиями.

Монитор – действительно очень важная вещь. С точки зрения вашего здоровья – самая важная, так как от правильного выбора монитора зависит не только качество картинки, но ваше здоровье и работоспособность. Хороший монитор не напрягает ваших глаз и не вызывает усталости при длительной работе здесь и далее речь ведётся только о LCD (ЖК) мониторах, так как CRT (ЭЛТ) уже устарели и в магазинах вы их вряд ли найдёте. Более того, разница между средними моделями ЖК и ЭЛТ мониторами - около 2000 рублей, но LCD намного лучше и безопаснее.

При выборе ЖК монитора нужно обратить внимание на следующие параметры:

¾ Формат. Существуют два формата мониторов: отношение сторон 4:3 (обычные) и 16:10 (wide - широкоформатные). Какой из них лучше - решать вам. Wide мониторы удобнее для просмотра фильмов и некоторым, например, мне, кажутся комфортнее для работы, т.к. глаза будут ориентироваться только в двух направлениях;

¾ Диагональ. Для домашнего компьютера оптимальным решением будет монитор диагональю 17", максимум 19" (дюймов). Огромные мониторы, которых сегодня так много в продаже, конечно, произведут впечатление на ваших гостей, но сидеть перед ними не очень-то удобно и полезно – это не телевизор, который смотрят с расстояния 2-3 метра;

¾ Время отклика матрицы. Чем меньше этот показатель, тем лучше (должен быть меньше 25 мс). У современных мониторов он может достигать 2 миллисекунд;

¾ Угол обзора. Этот параметр должен быть не меньше 160 градусов по вертикали и горизонтали. На не которых дорогих LCD мониторах он может быть равен 178 градусам;

¾ Контрастность и яркость. Контрастность должна быть не меньше 350:1, яркость минимум 240 кд/квадратный метр. Чем выше эти параметры, тем лучше насыщенность и детализация картинки.

Сферы применения ЭВМ все расширяются, и каждая из них обусловливает новую специфическую тенденцию развития компьютерной техники. В перспективе все вычислительные комплексы и системы от супер ЭВМ до персонального компьютера будут составляющими единой компьютерной сети. При такой сложной распределенной структуре должна быть обеспечена практически неограниченная пропускная способность и скорость передачи информации.

Разрабатываются и нецифровые компьютеры — нейрокомпьютеры, где информация анализируется не в цифрах, а в логике нервных окончаний. В природе такие функции выполняет мозг человека, который состоит из более чем 10 млрд. нервных клеток- нейронов. Моделирование нейронов и лежит в основе нейрокомпьютеров, разработка которых уже ведется. Нейрокомпьютеры обладают принципиально новым свойством возможностью самообучения в ходе решения задач. По своей сути нейрокомпьютер является имитацией человеческой нейронной сети (нейрон — основная элементарная ячейка мозга человека). Нейрон взаимодействует с другим нейроном, посылая ему электрический сигнал — нервный импульс. Каждый нейрон связан примерно с 10000 нейронами. По такому же принципу строится память компьютера, где сначала формируется требуемый массив ячеек, а межсоединения осуществляются практически без искажений оптическим образом — в оптическом тракте системы. Магнитооптические управляемые устройства уже сегодня позволяют сформировать массив бинарной информации из 10 4 ячеек, причем скорость обработки его по алгоритму нейронной сети на несколько порядков превосходит возможности человеческого мозга. В начале XXI века можно ожидать, что наша планета будет «покрыта» сетью компьютеров, построенных на распределенной нейронной архитектуре и имеющих микропроцессоры со встроенными средствами связи.

Компьютеры уменьшаются в размерах при возрастании мощности процессора в соответствии с законом Мура. В 1965 году Гордон Мур, впоследствии (в 1968 году) вместе с Бобом Нойсом основавший фирму Intel — мирового лидера производства процессоров, — предсказал, что число транзисторов в компьютерных чипах ежегодно будет удваиваться. Через 10 лет (закон Мура все десять лет неукоснительно соблюдался) удвоение стало происходить каждые два года (точнее каждые 18 месяцев). В соответствии с законом Мура, в 2020 г. компьютеры достигнут мощности человеческого мозга, так как смогут выполнять 20 квадриллионов (т. е. 20 000 000 млрд.) операций в секунду, а к 2060 г., как считают некоторые футурологи, компьютер сравняется по силе разума со всем человечеством.

Дата добавления: 2015-08-31