Тема 1. Введение

· настольные мини-компьютеры ( LCD PC или slim desk)и моноблоки,

· планшетные (tablet PC )

· nopmamuвные (notebook)

· субноутбуки или нетбуки (subnotebook или netbook),

Настольные мини-компьютеры появились относительно недавно и являются альтернативой как настольным ПК, так и ноутбукам с большим экраном. Их корпус меньше, чем у настольного ПК при равенстве характеристик. Моноблоки представляют собой комбинацию монитора и клавиатуры, причем все основные устройства смонтированы в корпусе монитора. Недостаток – относительно высокая цена.

Планшетные ПК появились в 2000 г. и представляют собой весьма продвинутые устройства. Прототип 2001 года располагал процессором с частотой 600 МГц, памятью в 128 Мб и жестким диском на 10 ГБт. Внешний вид – верхняя часть ноутбука – активная матрица, а сами устройства компьютера располагаются за ней. В настоящее время очень быстро развиваются и способны вытеснить ноутбуки.

Портативные модели - ноутбуки (Notebooks).. Современные технологии дают возможность производить мощные, малогабаритные мобильные ПК, по своим возможностям и параметрам равные настольным ком­пьютерам. Это обеспечивает создание мобильного офиса различного класса с ориентацией на электронную почту, передачу факсов, доступ в Интернет. Таким может быть как офис менеджера высшего звена, практически не отличающийся от офиса с ПК настольного типа, так и домашний офис класса SOHO (Small Office/Home Office - малый офис/домашний офис). С ними можно работать при отсутствии рабочего места, т.к. подключив такой компьютер к телефонной сети через модем, либо используя технологию беспроводной связи Wi-Fi, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и другим ПК или войти в Интернет.

Субноутбуки или нетбуки - настоящие ПК с необходимым набором устройств и миниатюрным экраном порядка 8 -10 дюймов. Встроенные накопители (оптические дисководы), как правило, отсутствуют. Возможно подключение внешних устройств этого типа. Основное назначение – личный мобильный доступ в Интернет.

Карманные ПК. Производятся в широком диапазоне по возможностям - от КПК типа среднего компьютера до электронной записной книжки. 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. Для связи с другими устройствами применяется технология беспроводной связи Bluetooth.

Мобильные вычислительные устройства сочетают в себе функции карманных моде­лей компьютеров и средств мобильной связи - сотовых радиотелефонов (PDA - Personal Digital Assistant ). Их отли­чительная особенность — возможность мобильной работы с Интернетом, и разрабатываемая (имеются опытные модели) возможность приема телевизионных передач. Для связи с другими устройствами применяется технология беспроводной связи Bluetooth. Дополнительно МВУ комплектуют средствами связи на ИК - лучах, благодаря которым эти устройства также могут обмениваться данными с настольными ПК и друг с другом.

Отдельно классифицируются встраиваемые микропроцессоры. Осуществляют автоматиза­цию управления отдельными устройствами и механизмами. Создаваемые миниатюрные вычислительные устройства, вплоть до однокристальных ЭВМ, универсальные по характеру применения, могут встраиваться в от­дельные машины, объекты, системы. Они находят все большее при­менение в бытовой технике (телефонах, телевизорах, электронных часах, микроволновых печах и т.д.). Они применяются также на производстве в управлении технологическими процес­сами и в других сферах человеческой деятельности.

(Слайд 13)

Важ­ным вопросом становится совместимость различных видов и типов компьютеров, выпускаемых разными производителями и работающих с разными программами. 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 - в области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы: IBM PC и Apple Macintosh.

Существуют также сов­местимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совме­стимость на уровне данных.

Процессор — основной ком­понент любого ПК - специальная микросхема, которая выполняет все вычисления. Даже если компьютеры принадлежат одной аппарат­ной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Тема «Процессоры» будет рассмотрена впоследствии.

(Слайд 14)

Основная цель использования ПК - формализация знаний. В первую очередь, автоматизируется рутинная часть работ (сбор, накопление, хранение и обработка данных), которая занимает более 75% рабочего времени специалистов-прикладников. В настоящее время ПК используются по­всеместно, во всех сферах деятельности людей. Новые сферы приме­нения изменили и характер вычислительных работ. Так, инженерно-технические расчеты составляют не более 9-15%, в большей степени ПК теперь используются для автоматизации управления сбытом, закупками, управления запасами, производствами, для выполнения финансово-экономических расчетов, делопроизводства, игровых за­дач и т.п.

Причинами стремительного роста индустрии ПК следует считать:

· высокую эффективность применения по сравнению с другими ЭВМ при стоимости от нескольких сотен до несколь­ких тысяч долларов в зависимости от типа и комплектации;

· возможность индивидуального взаимодействия с ПК без посредников и ограничений;

· высокие возможности по обработке информации (быстродей­ствие - сотни миллионов операций в секунду, емкость памяти: опера­тивной - десятки и сотни мегабайтов, внешней - десятки и даже сотни гигабайтов);

· высокую надежность и простоту в эксплуатации;

· возможность расширения и адаптации к особенностям применения;

· наличие программного обеспечения, для всех сфер человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового ПО;

· простоту использования, основанную на дружественном графическом интерфейсе пользователя и вза­имодействии с ПК с помощью пакетов прикладных программ.

Применение ПК позволило использовать новые информационные технологии и создавать системыраспределенной обработки данных. Высшей стадией систем распределенной обработки данных являются компьютерные (вычислительные) сет и различных уровней – от локаль­ных до глобальных.

Распределение вычислительных возможностей по слоям должно быть сбалансировано. Пример: си­стема обработки данных в 2004 г. на Олимпийских играх в Афинах, содержала (Слайд 15):

· 4 суперЭВМ S/390, 16 систем RS/6000, более 80 систем AS/400,

· более 7000 IBM PC,

· более 1000 лазерных принтеров,

· более 250 локальных сетей Token Ring и др.

Многие ПК имели сопря­жение с датчиками скорости, времени и т.д.

Требуемое количество суперЭВМ для отдельной развитой страны должно составлять 100-200, больших ЭВМ - тысячи, средних - десят­ки и сотни тысяч, ПК - миллионы, встраиваемых микроЭВМ - мил­лиарды. Все используемые ЭВМ различных классов образуют машин­ный парк страны, жизнедеятельность которого и его информационное насыщение определяют уровни информатизации общества и научно-технического прогресса страны.

Понятие «модель», моделирование, функции и цели моделирования

Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и, наконец, общественные науки. Большие успехи и признание практически во всех отраслях современной науки принес методу моделирования ХХ в. Однако методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая терминология. Лишь постепенно стала осознаваться роль моделирования как универсального метода научного познания. Термин "модель" широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений.

Модель - объект или описание объекта, системы для замещения (при определенных условиях предложениях, гипотезах) одной системы (т.е. оригинала) другой системы для изучения оригинала или воспроизведения его каких - либо свойств. Модель - результат отображения одной структуры на другую.

Модель - объект любой природы, материальный или мысленно представленный, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Другое определение - модель является представлением объекта, системы или понятия (идеи) в некоторой форме, отличной от формы их реального существования. Модель-средство, помогающее нам в объяснении, понимании или совершенствовании системы. Модель может быть копией объекта или отображать некоторые характеристики объекта в абстрактной форме. Дать полную классификацию всех функций модели затруднительно. Стандартно применение моделей в качестве 1) средства осмысления действительности, 2) средства общения, 3) средства обучения и тренажа, 4) инструмента познания, 5) средства постановки экспериментов. Модель может служить для достижения одной из двух основных целей: либо описательной, если модель служит для объяснения и (или) лучшего понимания объекта, либо предписывающей, когда модель позволяет предсказать и (или) воспроизвести характеристики объекта, определяющие его поведение. Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения модели.

Целями моделирования могут являться:

1) прогнозирование будущего состояния или поведения системы;

2) постановка экспериментов над моделью с последующей интерпретацией их результатов применительно к моделирующей системе.

С точки зрения информатики, решение любой производственной или научной задачи описывается следующей технологической цепочкой: «реальный объект -модель - алгоритм - программа - результаты - реальный объект». В этой цепочке очень важную роль играет звено «модель», как необходимый, обязательный этап решения этой задачи. Под моделью при этом понимается некоторый мысленный образ реального объекта (системы), отражающий существенные свойства объекта и заменяющий его в процессе решения задачи.

Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез. Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Именно эта особенность метода моделирования определяет специфические формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания.

Возможности моделирования, то есть перенос результатов, полученных в ходе построения и исследования модели, на оригинал основаны на том, что модель в определенном смысле отображает (воспроизводит, моделирует, описывает, имитирует) некоторые интересующие исследователя черты объекта. Моделирование как форма отражения действительности широко распространено, и достаточно полная классификация возможных видов моделирования крайне затруднительна, хотя бы в силу многозначности понятия "модель", широко используемого не только в науке и технике, но и в искусстве, и в повседневной жизни.