3.3. Классификация технических средств обработки информации
Вычислительные машины могут быть классифицированы по ряду признаков, рис. 3.2.:
-
по принципу действия;
-
по поколениям;
-
по степени универсальности;
-
по степени производительности;
-
по особенностям архитектуры;
-
по способу использования.
-
ЭВМ (компьютеры)
-
Принцип действия
Аналоговые
Цифровые
Гибридные
-
Поколение
Первое
Второе
Третье
Четвертое
Пятое
Будущее
-
Степень универсальности
Универсальные (общего назначения)
Специализированные
Проблемно-ориентированные
-
Степень производительности
Ординарной
Высокой
Сверхординарной
-
Особенности архитектуры
Суперкомпьютеры
Большие компьютеры
Малые компьютеры
Микрокомпьютеры
Персональные компьютеры
Мобильные, портативные и карманные
Встраиваемые микропроцессоры
-
Способ использования
Индивидуального
Коллективного
Рис. 3.2. Классификация ЭВМ
По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые, цифровые, гибридные.
Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления информации, с которой они работают.
Цифровые вычислительные машины – это вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, то есть цифровой форме.
Аналоговые вычислительные машины – это 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).
Гибридные вычислительные машины – это вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой и в аналоговой форме.
По принципу степень универсальности вычислительные машины руктивной и программной направленностью компьютера и подразделяются на: универсальные (общего назначения), специализированные, проблемно-ориентированные.
Универсальные (общего назначения) компьютеры предназначены для решения разнообразных по реализуемым алгоритмам задач (экономических, информационно-поисковых, научно-технических и др.). Характерными особенностями машин являются высокая производительность, огромный объем оперативной и внешней памяти, большое разнообразие выполняемых арифметических, логических и специальных операций, развитая система ввода-вывода информации с многообразным видом внешних устройств.
Специализированные компьютеры предназначены для решения сравнительно узкого класса задач или реализации строго регламентированной группы функций. Для этих компьютеров характерны строгая специализация структуры и наличие специального программного обеспечения. Сфера применения машин: управление техническими устройствами; маршрутизация потоков данных и согласование работы узлов компьютерных сетей и т.д. В последние годы такие компьютеры начинают встраиваться в устройства бытовой техники.
Проблемно-ориентированные компьютеры занимают промежуточное положение среди машин названных групп. Проблемно-ориентированные компьютеры предназначены для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими процессами, обрабатывают относительно небольшие объемы данных по несложным алгоритмам. Они обладают ограниченными, по сравнению с универсальными компьютерами, аппаратными и программными ресурсами.
По показателю степени производительности компьютеры подразделяются на три класса: ординарной, высокой и сверхординарной производительности.
Деление машин по этому признаку довольно условное. Электронно-вычислительные машины, которые сейчас относятся к классу высокой производительности, через несколько лет вполне могут оказаться в классе ординарной производительности.
На сегодняшний момент к компьютерам ординарной производительности относятся массовые персональные компьютеры. Обладая тем не менее высокими техническими характеристиками быстродействия и объема памяти, они служат для решения несложных задач индивидуальных пользователей или работают в составе небольших компьютерных сетей.
Компьютеры высокой производительности - это одно- или многопроцессорные машины, предназначенные для индивидуального применения при решении задач повышенной сложности либо при обслуживании локальных или региональных компьютерных сетей.
К компьютерам сверхординарной (сверхвысокой) производительности относят многопроцессорные машины или многомашинные вычислительные комплексы, целью эксплуатации которых является решение задач большой сложности (метеорология, управление космическими объектами, моделирование микро- и макроэкономических процессов, обслуживание больших компьютерных сетей и др.).
По особенностям архитектурны компьютеры можно подразделить на шесть групп машин, расположенных по производительности – суперкомпьютеры (суперЭВМ), большие компьютеры (мэйнфреймы), малые компьютеры (миниЭВМ), микрокомпьютеры, персональные компьютеры, мобильные компьютеры.
Суперкомпьютеры (суперЭВМ) – это мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов – десятки миллиардов операций в секунду. В суперЭВМ применяются идеи массового параллелизма, когда данные одновременно обрабатывают сотни или тысячи процессоров.
Областью применения суперкомпьютеров являются крупномасштабные задачи, требующие больших объемов вычислений и моделирования. Особенно эффективны суперкомпьютеры для решения задач проектирования и масштабного анализа экономических процессов.
Большие компьютеры (мэйнфреймы) – это многопользовательские машины с центральной обработкой, высокой или сверхординарной производительностью, обеспечивающие подключение нескольких сотен внешних устройств, с большими возможностями для работы с базами данных и различными формами удаленного доступа.
Емкость оперативной памяти мэйнфреймов составляет до нескольких сотен гигабайтов, емкость внешней памяти - до десятков терабайтов.
В настоящий момент основным назначением больших ЭВМ является решение корпоративных задач в системах управления крупными комплексами - фирмами, корпорациями, аэропортами, банками, а также в научно-исследовательских центрах, органах государственного управления и для обслуживания больших компьютерных сетей.
Малые компьютеры (миниЭВМ) – это машины высокой, или сверхординарной производительности с одним или несколькими высокопроизводительными процессорами. Основные назначения машины - решение задач высокой сложности при индивидуальном использовании, а также управление крупными компьютерными сетями в виде серверов.
К основным характеристикам мини-ЭВМ относятся: многопроцессорность с большой интеграцией элементов; емкость памяти в несколько сотен гигабайтов; возможность подключения до нескольких сотен внешних устройств ввода-вывода.
Наряду с использованием миниЭВМ для управления технологическими процессами, они применяются для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.
Микрокомпьютеры очень многочисленны и разнообразны, среди них можно выделить несколько подклассов:
-
многопользовательские микрокомпьютеры – это мощные микрокомпьютеры, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям;
-
компьютеры – однопользовательские микрокомпьютеры, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения;
-
рабочие станции – представляют собой однопользовательские микрокомпьютеры для работы в вычислительных сетях, часто специализированные для выполнения определенных видов работ;
-
серверы – многопользовательские мощные микрокомпьютеры в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех рабочих станций сети;
-
сетевые компьютеры – упрощенные микрокомпьютеры обеспечивающие работу в сети и доступ к сетевым ресурсам.
По способу применения выделяют компьютеры: коллективного пользования и индивидуального пользования.
Компьютерами коллективного пользования считаются такие, которые могут одновременно обслуживать работу нескольких пользователей. Обычно они имеют высокую производительность, могут работать в режиме разделения времени. Примером таких машин являются серверы компьютерных сетей или многопроцессорные мэйнфреймы.
Компьютеры индивидуального пользования в каждый момент времени может эксплуатироваться лишь одним пользователем. Примером являются ноутбуки и "компьютеры на ладони".
- Теоретические разделы курса “информатика”
- Введение
- Раздел 1. Базовые понятия курса “информатика” Глава 1. Введение в экономическую информатику
- Информационные процессы в экономике. Основные понятия информатики и информатизации
- Информация и данные
- Экономическая информация и ее свойства
- Классификация экономической информации
- Структура экономической информации
- Оценка экономической информации
- Вопросы для самоконтроля
- Контрольные тесты
- Глава 2. Программные средства реализации информационных процессов
- 2.1. Назначение и классификация программного обеспечения
- 2.2.1. Базовое программное обеспечение
- 2.2.2. Классификация операционных систем
- 2.2.3. Сервисное программное обеспечение
- 2.3. Инструментарий технологии программирования
- 2.4. Состав и назначение прикладного программного обеспечения
- 2.4.2. Методо-ориентированные пакеты прикладных программ
- 2.4.3. Пакеты прикладных программ общего назначения
- Вопросы для самоконтроля
- Контрольные тесты
- Глава 3. Технические средства реализации информационных процессов
- 3.1. Техническая основа реализации информационных процессов
- Эволюция компьютерных информационных технологий
- Арифметико-логическое устройство
- Устройство управления и интерфейс
- Процессорная память
- 3.2. Поколения электронных вычислительных машин
- 3.3. Классификация технических средств обработки информации
- 3.4. Персональные компьютеры
- 3.5. Структурная схема персонального компьютера
- Системная шина
- Контроллеры Системная плата
- 3.6. Принципы функционирования персонального компьютера
- Установка адреса начальной команды
- 3.7. Основные архитектурные схемы вычислительных систем
- Память команд
- Память команд
- Память команд
- Память данных
- Память команд
- 3.8. Режимы работы компьютеров
- 3.9. Информация в технических устройствах
- Единицы измерения памяти
- Вопросы для самоконтроля
- Контрольные тесты
- Глав 4. Способы представления информации в компьютерах
- 4.1. Системы счисления
- 4.1.1. Позиционные системы счисления
- Системы счисления
- 4.1.2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- 4.1.3. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления
- Представление чисел в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления
- 4.1.4. Выполнение арифметических операций в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления
- Сложение в двоичной системе
- Сложение в восьмеричной системе
- Сложение в шестнадцатеричной системе
- 4.2. Представление числовой информации. Прямой, обратный и дополнительный коды числа
- Диапазон значений целых чисел без знака
- Диапазон значений целых чисел со знаком
- 4.3. Представление символьной информации
- 4.4. Представление графической информации
- Вопросы для самоконтроля
- Контрольные тесты
- Глава 5. Логические основы построения персональных компьютеров
- 5.1. Аппарат алгебры логики
- Базовые логические операции
- 5.2. Основные аксиомы и законы алгебры логики
- 5.3. Логические элементы персональных компьютеров
- 5.4. Логические устройства с памятью
- Вопросы для самоконтроля
- Контрольные тесты
- Раздел 2. Основы алгоритмизации и программирования
- Глава 6. Понятие алгоритма и его основные формы
- 6.1. Алгоритм и его свойства
- 6.2. Формы представления алгоритма
- 1. Начало
- 8. Конец
- 6.3. Базовые алгоритмические структуры
- 6.3.2. Ветвящаяся (разветвлённая) структура
- Опер-р 1
- Опер-р 2
- Опер-р 20
- I нач.Знач.
- 6.4. Этапы развития программирования
- Глава 7. Объектно-ориентированное программирование в среде vba (Visual Basic for Application).
- 7.1. Что такое vba?
- 7.2. Основные понятия и элементы языка vba: объекты, свойства, методы, события, классы объектов
- 1. Объекты
- 3. Классы объектов
- Суперкласс
- Глава 8. Макросы в приложениях ms Office
- 8.1. Понятие макроса
- 8.2. Процесс создания макроса
- 8.3. Запуск макроса на исполнение
- АкБарсБанк
- 8.4. Код (текст) программы макроса и пояснения к нему
- 8.5. Корректировка макросов
- 8.6. Сохранение макросов в виде модулей
- Глава 9. Создание и выполнение vba – программ
- 9.1. Понятие об общем цикле создания vba – программы
- 9.2. Общие принципы построения vba-программы
- 9.3. Написание новых макросов и процедур
- 9.4. Выполнение vba-программы
- 9.5. Обработка ошибок
- Глава 10. Основные элементы языка программирования vba
- 10.1 Типы данных в vba.
- 10.2. Переменные vba.
- 10.3. Объявление переменных
- 10.4. Область действия переменной
- 10.5. Присвоение значения переменной
- 10.6. Константы
- 10.7. Массивы
- 10.7.1. Одномерные массивы
- 10.7.2. Многомерные массивы
- 10.8. Статические и динамические массивы
- 10.9. Структура текста программы и комментарии
- Глава 11. Примеры реализации различных макросов и фрагментов программ
- 11.1. Варианты реализации макросов
- 11.1.1. Порядок создания макросов в Excel
- 11.1.2. Задания на создание макросов в Excel
- 11.2. Варианты реализации разветвляющихся алгоритмов
- 11.3. Варианты реализации циклических алгоритмов
- 11.4. Вариант реализации смешанного алгоритма
- Раздел 3. Основы информационной безопасности
- Глава 12. Введение в информационную безопасность
- 12.1. Понятие информационной безопасности
- 12.2. Угрозы безопасности информации
- 12.3. Объекты и элементы защиты информации в компьютерных системах обработки данных
- Глава 13. Методы и средства защиты информации
- 13.1. Механизмы, методы и средства защиты информации
- 13.2. Средства опознания и разграничения доступа к информации
- 13.3. Криптографические методы защиты информации
- 13.3.1. Основные понятия криптографии
- 13.3.2. Криптографические ключи и методы защитных преобразований
- 13.3.3. Криптографические системы
- 13.4. Электронная цифровая подпись
- Глава 14. Компьютерные вирусы и спам
- 14.1. Понятие вредоносных программ
- 14.2. Понятие компьютерного вируса
- 14.3. Классификация компьютерных вирусов
- 14.4. Программы борьбы с компьютерными вирусами
- 14.5. Меры и средства защиты от компьютерных вирусов
- 14.6. Защита от спама
- Глава 15. Защита информации в корпоративных системах
- 15.1. Цели и задачи корпоративной системы информационной безопасности
- 15.2. Политики информационной безопасности
- 15.2.1. Основные понятия политик безопасности
- 15.2.2. Основные причины создания политик безопасности
- 15.2.3. Разработка политик безопасности
- 15.2.4. Пример постановки задачи разработки политики информационной безопасности предприятия
- 15.2.5. Особенности разработки политик безопасности в России
- 15.3. Аудит безопасности корпоративных систем Интенет/Интранет
- 15.3.1. Понятие аудита безопасности
- 15.3.2. Аудит безопасности для корпоративных пользователей
- 15.3.3. Возможности аудита безопасности
- 15.3.4. Практические шаги аудита безопасности
- 15.4. Проектирование системы обеспечения информационной безопасности предприятия
- Список литературы
- Содержание