Información general sobre ordenadores y sistemas informáticos. La idea errónea de que una computadora y una computadora son “dos grandes diferencias”

Computadoras personales. Diferencias entre PC y computadoras de propósito general y especial

Diferencias entre PC y computadoras de propósito general y especial. La estructura de una PC de escritorio moderna, que básicamente replica la estructura de una computadora central, se diferencia de esta última en una amplia variedad de configuraciones de nodos y equipos periféricos. Esta diversidad refleja la implementación del principio de arquitectura abierta. No sólo la empresa, sino también el propio usuario puede crear cualquier configuración de PC necesaria para sus fines dentro de las capacidades de la placa base de la PC.

Las PC también se distinguen por la elección del procesador central, el número y tipo de puertos, que son las partes acopladas de los conectores con los que se conectan los periféricos a la PC: dispositivos de memoria externos y diversos medios técnicos de entrada y salida de información (monitor , mouse, teclado, etc.), la presencia de componentes de configuración audiovisual: tarjetas de sonido y video, la presencia de dispositivos de comunicación inalámbricos por ultrasonidos o infrarrojos, etc.

Un examen detenido del mercado moderno de PC y periféricos (exposiciones, organizaciones comerciales, etc.) muestra que todas las PC están equipadas con dispositivos avanzados. La RAM alcanza cientos y miles de megabytes, la memoria externa, decenas y cientos de gigabytes. Las PC están equipadas con procesadores potentes (velocidad: de uno a tres o más gigahercios), placas base con una gran cantidad de puertos (más de diez), potentes tarjetas de video y sonido, tarjetas de red, módems y módems de fax, etc. Las funciones de una tarjeta de video, sonido y red a menudo están integradas, lo que al reducir las conexiones desmontables de los nodos de PC aumenta la confiabilidad de su funcionamiento.

En comparación con las PC de finales del siglo pasado, las PC de los primeros años del nuevo milenio en términos de potencia, grado de miniaturización y perfección ergonómica (tamaño, peso, diseño) alcanzaron los indicadores previstos para las computadoras de quinta generación. . Las PC portátiles (laptops) comenzaron a posicionarse como sustitutos de las PC de escritorio. La industria produce estaciones gráficas a gran escala en formato portátil, así como PC de sobremesa, en las que todos los componentes, incluido el monitor, están integrados en una unidad que ocupa el mismo espacio que un portátil.

Una estación gráfica moderna específica en formato portátil puede tener parámetros muy altos y una amplia gama de periféricos: un módem interno, un puerto inalámbrico para acceder a una red local (y a través de ella a Internet), una cámara de video incorporada, un micrófono y dos parlantes. El conjunto de puertos le permite: conectar un segundo monitor o, en su lugar, un televisor, así como un micrófono externo y parlantes de audio, un dispositivo de impresión, un escáner, cámaras de fotografía y video externas, controladores de juegos, un segundo teclado y un varios otros dispositivos, la mayoría de los cuales equipan una estación gráfica simultáneamente, y no en modo de reemplazo. Cuando esta PC está saturada de aplicaciones de software, puede interpretarse no solo como una estación de música gráfica, sino también multimedia: un lugar de trabajo para un compositor, diseñador, planificador, etc.

Actualmente, los usuarios cuentan con una memoria flash de gran capacidad (hasta 1-2 GB) que no requiere fuente de alimentación. Inicialmente, esta memoria con chip de silicio se utilizaba para grabar música en reproductores MP3 en miniatura. Hoy en día, no sólo se graba sonido en la memoria flash (memoria Memory Strick de Sony, hasta 80 minutos de música), sino también imágenes y textos. También se incluye en impresoras, videocámaras digitales, cámaras fotográficas y muchos otros productos con elementos automáticos.

Factores que determinaron la popularidad masiva de las PC. El papel especial de las PC en la formación y funcionamiento de la cultura de la pantalla moderna está determinado por su accesibilidad al público en general, su distribución masiva, la perfección de los dispositivos y la variedad de modelos y software. Por supuesto, la razón principal de la popularidad masiva de las PC son los mecanismos de mercado de la economía capitalista. Sin embargo, ciertas características del diseño de la PC y la arquitectura del software contribuyen en gran medida a su distribución y mejora.

Nos limitaremos a dos principios de diseño introducidos por primera vez por IBM al crear sus PC (1981), que aseguraron la producción y distribución en masa de las PC.

El principio de arquitectura abierta, cuando IBM “simplemente transfirió” la modularidad del diseño de la computadora a la PC, se convirtió en un poderoso impulsor de su desarrollo y distribución. Los componentes de PC comenzaron a ser desarrollados por muchas empresas, y no por una sola, como suele ocurrir con las computadoras con arquitectura cerrada (monolítica). Ahora es posible ensamblar completamente una PC por parte de cualquier empresa e incluso por parte de un usuario individual. Las PC de otras empresas se han vuelto dos o tres veces más baratas que las de IBM. En la actualidad, muchas empresas producen modelos de PC con la arquitectura IBM. Estos modelos son totalmente compatibles con las PC IBM. Existe un término: "PC compatibles con IBM".

El segundo principio utilizado en la lógica de creación de aplicaciones de software fue el principio de "compatibilidad de arriba hacia abajo" de los nodos de la PC y la propia PC en su conjunto. Este principio significa que cada versión (modelo) posterior de una PC o su componente individual solo agrega nuevas capacidades técnicas a la PC. La nueva capacidad de "ejecutar" programas antiguos en nuevas versiones de una PC (pero no al revés) también fue un poderoso impulsor de su distribución.

Equipo periférico de PC. Esto incluye medios técnicos de entrada y salida de información, dispositivos de memoria externos y medios técnicos de teleprocesamiento de datos. Los periféricos de computadora se están desarrollando extremadamente rápido. Existe en una gran variedad de modelos y tipos, definiendo tanto la funcionalidad de la PC como la forma en que el usuario se comunica con la PC directamente y a distancia.

Los dispositivos de entrada de información en una PC incluyen un teclado, mouse, escáner, micrófono, controladores de juegos, grabadoras, cámaras fotográficas y de video digitales, grabadoras de video y audio con un convertidor de señal analógica a digital, etc., conectados a la PC mediante cables, que son cada vez más reemplazadas por las llamadas conexiones inalámbricas en diferentes bases físicas.

El dispositivo principal para ingresar información en una PC es el teclado. La ergonomía de los teclados, fabricados con varias modificaciones, es importante. Los teclados extremadamente “blandos” con clavijas de plástico han sido reemplazados por teclados con un clic que registra claramente la pulsación de la tecla.

Existen teclados táctiles sin elementos mecánicos, habitualmente utilizados en la industria debido a su excepcional durabilidad y a la imposibilidad de que objetos extraños (clips, cenizas de cigarrillo, etc.) se introduzcan “entre las teclas” (en lugar de almohadillas de lámina táctil). se utilizan).

Los teclados contienen diferentes números de teclas. El teclado XT tiene 83 teclas (a veces 85). Se ha agregado una tecla de "encuesta del sistema" al teclado AT. El teclado MFII (Multifunción) tiene 102 teclas. Los teclados especiales contienen dispositivos adicionales para leer códigos de barras, con un dispositivo para imprimir caracteres Braille para usuarios invidentes, etc.

Otro medio importante para ingresar información en una computadora es el mouse. Las coordenadas del cursor se reciben del ratón mediante un cable, de forma inalámbrica desde un transmisor de radio en miniatura o mediante el haz de luz de un ratón óptico. Usando el botón izquierdo del ratón, seleccionas (haces clic) un objeto -un icono u otro- y lo “arrastras” (sin soltar el botón) por la pantalla. Al hacer doble clic se activa un objeto: se inicia el comando o programa simbolizado por el icono.

Un joystick es un controlador de juego que se utiliza principalmente para controlar un juego de computadora. Por lo general, hay dos puertos para joysticks si la PC está orientada a juegos.

Para dibujar en la pantalla, hay una tableta gráfica y un lápiz gráfico (lápiz). Una cuadrícula de coordenadas activa está "cableada" en la tableta, de modo que un lápiz gráfico, similar a un mouse, muestra una señal (un punto de dibujo u otra herramienta) en la pantalla. Para operar la tableta, se debe cargar un programa especial en la PC.

Una cámara de video digital, también llamada cámara web, a menudo está integrada en las computadoras portátiles y se usa para videoconferencias en red. La calidad de imagen de la cámara web todavía deja mucho que desear.

La imagen en una cámara digital es percibida por una matriz de fotosensores, que transmite señales a la memoria de la cámara. Estas imágenes luego se pueden mostrar en la pantalla de una PC o imprimirse sin conexión en una impresora fotográfica de inyección de tinta.

Los escáneres se utilizan para introducir textos, fotografías e imágenes gráficas, códigos de barras, etc. en el PC. Otro tipo de entrada se realiza desde un medio intermedio con una gran memoria flash: un disco duro portátil, CD magnéticos u ópticos; en este caso, el dispositivo de entrada es la unidad de disco.

Los dispositivos para generar información desde una computadora digital incluyen medios para generar datos alfanuméricos, medios para generar gráficos y medios integrados. Desde el comienzo del desarrollo de la tecnología informática, se han desarrollado poderosamente dispositivos de perforación e impresión, trazadores (trazadores) de muchos tipos, monitores (pantallas), que también son un medio para administrar la entrada de datos (un medio de comunicación). Impresoras matriciales de puntos de los años 1970 y 1980 En la mayoría de los casos, las computadoras digitales fueron reemplazadas por computadoras de inyección de tinta, así como por láser, basadas en los principios de la electrografía, similar a una fotocopiadora.

Los monitores basados ​​en un tubo de rayos catódicos han comenzado a ser reemplazados intensamente por modelos de pantalla "delgados": LCD basado en elementos de cristal líquido, PDP basado en elementos de plasma, lo que reduce significativamente el tamaño y aumenta la ergonomía de las PC de escritorio. Los ordenadores portátiles (laptop), de bolsillo y los cascos virtuales están equipados con pantallas LCD. (En ellos no se utilizan pantallas PDP debido al alto consumo de energía).

Tecnología multimedia. La tecnología multimedia (multimedia) combina texto, gráficos, música, voz e imágenes en movimiento en una PC. La red minorista y las empresas que producen y ensamblan PC, para sus fines, las dividen en oficina, hogar y multimedia (centros). En vista del rápido crecimiento de los parámetros de las PC y sus capacidades, incluida la integración de todo tipo de entornos de información (medios), cualquier división de este tipo pierde su significado, ya que todas las funciones multimedia están disponibles incluso para una PC económica.

computadora electronica es un conjunto de hardware y software diseñado para automatizar la preparación y solución de problemas de los usuarios. Se entiende por usuario la persona en cuyo interés se tratan datos en un ordenador.

Estructura es una colección de elementos y sus conexiones. Existen estructuras de herramientas técnicas, software y hardware-software.

Arquitectura informática Es una jerarquía de varios niveles de hardware y software a partir de la cual se construye una computadora. Cada nivel permite múltiples construcciones y aplicaciones. La implementación específica de los niveles determina las características del diseño estructural de la computadora.

Varias categorías de especialistas en informática se dedican a detallar el diseño arquitectónico y estructural de una computadora. Los ingenieros de circuitos diseñan dispositivos técnicos individuales y desarrollan métodos para interconectarlos entre sí. Los programadores de sistemas crean programas para gestionar medios técnicos, interacción de información entre niveles y organizar el proceso informático. Los programadores de aplicaciones desarrollan paquetes de software de nivel superior que brindan interacción al usuario con las computadoras y los servicios necesarios para resolver sus problemas.

La estructura de una computadora está determinada por el siguiente grupo de características:

· características técnicas y operativas de la computadora (velocidad y rendimiento, indicadores de confiabilidad, confiabilidad, precisión, capacidad de RAM y memoria externa, dimensiones generales, costo de hardware y software, características operativas, etc.);

· características y composición de los módulos funcionales de la configuración informática básica; la posibilidad de ampliar la composición de hardware y software; posibilidad de cambiar la estructura;

· composición de software y servicios informáticos (sistema operativo o entorno, paquetes de software de aplicación, herramientas de automatización de programación).

Las principales características de la computadora incluyen:

Actuación Esta es la cantidad de comandos ejecutados por una computadora en un segundo.

La comparación del rendimiento de diferentes tipos de computadoras no proporciona estimaciones confiables. Muy a menudo, en lugar de la característica de desempeño, se utiliza la característica de desempeño asociada.

Actuación Esta es la cantidad de trabajo realizado por una computadora por unidad de tiempo.

También se aplican las características de rendimiento relativas. Para evaluar los procesadores, Intel ha propuesto una prueba llamada índice iCOMP (Intel Comparative Microprocessor Performance). A la hora de determinarlo se tienen en cuenta cuatro aspectos principales del rendimiento: trabajar con números enteros, coma flotante, gráficos y vídeo. Los datos tienen representación de 16 y 32 bits. Cada uno de los ocho parámetros participa en el cálculo con su propio coeficiente de ponderación, determinado por la relación media entre estas operaciones en problemas reales. Según el índice iCOMP PM, el Pentium 100 tiene un valor de 810 y el Pentium 133-1000.

Capacidad de almacenamiento. La capacidad de la memoria se mide por la cantidad de unidades estructurales de información que pueden estar simultáneamente en la memoria. Este indicador le permite determinar qué conjunto de programas y datos se pueden colocar simultáneamente en la memoria.

La unidad estructural de información más pequeña es poco- un dígito binario. Como regla general, la capacidad de la memoria se mide en unidades de medida más grandes: bytes (un byte equivale a ocho bits). Las siguientes unidades de medida son 1 KB = 210 = 1024 bytes, 1 MB = 210 KB = 220 bytes, 1 GB = 210 MB = 220 KB = 230 bytes.

La capacidad de la memoria de acceso aleatorio (RAM) y la capacidad de la memoria externa (VRAM) se caracterizan por separado. Este indicador es muy importante para determinar qué paquetes de software y sus aplicaciones se pueden procesar simultáneamente en la máquina.

Fiabilidad Es la capacidad que tiene una computadora, bajo ciertas condiciones, de realizar las funciones requeridas dentro de un período de tiempo determinado (norma ISO (Organización Internacional de Estándares) 2382/14-78).

La alta confiabilidad de una computadora está integrada en el proceso de su producción. El uso de circuitos integrados de muy gran escala (VLSI) reduce drásticamente el número de circuitos integrados utilizados y, por tanto, el número de conexiones entre sí. El principio de diseño modular facilita verificar y monitorear el funcionamiento de todos los dispositivos, diagnosticar y solucionar problemas.

Exactitud esta es la capacidad de distinguir entre valores casi iguales (norma ISO - 2382/2-76).

La precisión de la obtención de los resultados del procesamiento está determinada principalmente por la capacidad de bits de la computadora, así como por las unidades estructurales utilizadas para representar la información (byte, palabra, palabra doble).

Credibilidad esta es la propiedad de la información de ser percibida correctamente.

La confiabilidad se caracteriza por la probabilidad de obtener resultados libres de errores. El nivel especificado de confiabilidad está garantizado por las herramientas de control de hardware y software de la propia computadora. Los métodos para monitorear la confiabilidad son posibles resolviendo problemas de referencia y repitiendo cálculos. En casos especialmente críticos, las decisiones de control se toman en otros ordenadores y se comparan los resultados.

Es posible la siguiente clasificación de computadoras:

– computadora según el principio de funcionamiento;

– Computadoras por etapas de creación;

– ordenador para el fin previsto;

– Computadora en tamaño y funcionalidad.

Clasificación de ordenadores según el principio de funcionamiento. Una computadora electrónica, una computadora, es un conjunto de medios técnicos diseñados para el procesamiento automático de información en el proceso de resolución de problemas computacionales y de información.

Según el principio de funcionamiento, las computadoras se dividen en tres grandes clases:

analógico (AVM),

digitales (DVM)

híbrido (HVM).

El criterio para dividir las computadoras en estas tres clases es la forma de presentación de la información con la que trabajan.

Las computadoras digitales (DCM) son computadoras discretas que trabajan con información presentada en forma discreta, o mejor dicho, digital.

Las computadoras analógicas (AVM) son computadoras continuas que trabajan con información presentada en forma continua (analógica), es decir. en forma de una serie continua de valores de cualquier cantidad física (con mayor frecuencia voltaje eléctrico). Las máquinas AVM son muy sencillas y fáciles de usar; Los problemas de programación para resolverlos, por regla general, no requieren mucha mano de obra; la velocidad de resolución de problemas varía a petición del operador y puede ser tan alta como se desee (más que la de una computadora digital), pero la precisión de la resolución de problemas es muy baja (error relativo del 2 al 5%). , es más eficaz para resolver problemas matemáticos que contienen ecuaciones diferenciales y que no requieren una lógica compleja.

Las computadoras híbridas (HCM) son computadoras de acción combinada que trabajan con información presentada tanto en forma digital como analógica; combinan las ventajas de AVM y TsVM. Es recomendable utilizar GVM para resolver problemas de control de complejos técnicos complejos de alta velocidad.

Las computadoras digitales con representación eléctrica de información discreta más utilizadas son las computadoras digitales electrónicas, generalmente denominadas simplemente computadoras electrónicas (computadoras), sin mencionar su naturaleza digital.

Clasificación de ordenadores por etapas de creación. Según las etapas de creación y la base de elementos utilizados, las computadoras se dividen convencionalmente en generaciones:

1.ª generación, años 50: ordenadores basados ​​en tubos de vacío de electrones;

2.ª generación, años 60: ordenadores basados ​​en dispositivos semiconductores discretos (transistores);

3.ª generación, años 70: Computadoras basadas en circuitos integrados semiconductores con un grado de integración bajo y medio (cientos, miles de transistores en una caja);

Cuarta generación, años 80: computadoras basadas en circuitos-microprocesadores integrados de gran y ultra gran escala (decenas de miles, millones de transistores en un chip);

Quinta generación, años 90: Computadoras con muchas docenas de microprocesadores que funcionan en paralelo, lo que permite construir sistemas eficaces de procesamiento de conocimientos; Computadoras con microprocesadores altamente complejos con una estructura de vectores paralelos, que ejecutan simultáneamente docenas de comandos de programas secuenciales;

Sexta generación y siguientes: computadoras optoelectrónicas con paralelismo y estructura neuronal masivos, con una red distribuida de una gran cantidad (decenas de miles) de microprocesadores simples que modelan la arquitectura de los sistemas biológicos neuronales.

Cada generación posterior de computadoras tiene características significativamente mejores en comparación con la anterior. Por lo tanto, el rendimiento de la computadora y la capacidad de todos los dispositivos de almacenamiento aumentan, por regla general, en más de un orden de magnitud.

Clasificación de computadoras por finalidad.. Según su finalidad, los ordenadores se pueden dividir en tres grupos:

– universal (propósito general),

– orientado a problemas

– especializado.

Las computadoras universales están diseñadas para resolver una amplia variedad de problemas técnicos: problemas económicos, matemáticos, de información y otros, caracterizados por la complejidad de los algoritmos y un gran volumen de datos procesados. Se utilizan ampliamente en centros informáticos compartidos y otros sistemas informáticos potentes.

Las computadoras orientadas a problemas se utilizan para resolver una gama más reducida de problemas asociados, por regla general, con la gestión de objetos tecnológicos; registro, acumulación y procesamiento de cantidades relativamente pequeñas de datos; realizar cálculos utilizando algoritmos relativamente simples; Tienen recursos de hardware y software limitados en comparación con las computadoras centrales. Los ordenadores orientados a problemas incluyen, en particular, todo tipo de sistemas informáticos de control.

Las computadoras especializadas se utilizan para resolver una gama limitada de problemas o implementar un grupo de funciones estrictamente definido. Una orientación tan estrecha de las computadoras permite especializar claramente su estructura, reducir significativamente su complejidad y costo, manteniendo al mismo tiempo una alta productividad y confiabilidad de su funcionamiento. Las computadoras especializadas incluyen, por ejemplo, microprocesadores programables para propósitos especiales; adaptadores y controladores que realizan funciones lógicas para controlar dispositivos, unidades y procesos técnicos simples individuales, dispositivos para coordinar e interconectar el funcionamiento de nodos de sistemas informáticos.

Clasificación de ordenadores por tamaño y funcionalidad.. Según su tamaño y funcionalidad, las computadoras se pueden dividir en:

· extragrande (supercomputadoras),

· grande (ordenador central),

· ultrapequeños (microordenadores).

Las computadoras personales se pueden clasificar según tamaños estándar. Así, existen modelos de escritorio (escritorio), portátiles (notebook), de bolsillo (palmtop). Más recientemente, han aparecido dispositivos que combinan las capacidades de las computadoras personales de bolsillo y los dispositivos de comunicación móviles. En inglés se llaman PDA, Personal Digital Assistant. Aprovechando que todavía no se les ha asignado ningún nombre en ruso, se les puede denominar dispositivos informáticos móviles (MCD).

Los modelos de mesa son los más difundidos. Son parte del lugar de trabajo. Estos modelos son fáciles de reconfigurar conectando fácilmente dispositivos externos adicionales o instalando componentes internos adicionales. Las dimensiones suficientes de la carcasa del escritorio permiten realizar la mayor parte de este trabajo sin la participación de especialistas, lo que permite configurar el sistema informático de manera óptima para resolver exactamente las tareas para las que fue adquirido.

Los modelos portátiles son convenientes para el transporte. Son utilizados por empresarios, comerciantes, jefes de empresas y organizaciones que dedican mucho tiempo a viajes de negocios y mudanzas. Puedes trabajar con una computadora portátil cuando no tengas un escritorio. El atractivo particular de las computadoras portátiles es que pueden usarse como medio de comunicación. Al conectar dicha computadora a la red telefónica, puede establecer un intercambio de datos entre ella y la computadora central de su organización desde cualquier ubicación geográfica. Así se intercambian mensajes, se transmiten pedidos e instrucciones, se reciben datos comerciales, informes e informes. Las computadoras portátiles no son muy convenientes para su uso en el lugar de trabajo, pero se pueden conectar a computadoras de escritorio que se utilizan de forma permanente.

Los modelos de bolsillo realizan las funciones de "cuadernos inteligentes". Le permiten almacenar datos operativos y obtener acceso rápido a ellos. Algunos modelos de bolsillo tienen software integrado, lo que facilita la operación directa, pero reduce la flexibilidad a la hora de elegir programas de aplicación.

Los dispositivos informáticos móviles combinan las funciones de los ordenadores de bolsillo y los dispositivos de comunicación móviles (radioteléfonos móviles). Su característica distintiva es la capacidad de trabajar de forma móvil con Internet y, en un futuro próximo, la posibilidad de recibir transmisiones de televisión. Además, la MVU está equipada con medios de comunicación por infrarrojos, gracias a los cuales estos dispositivos portátiles pueden intercambiar datos con las PC de escritorio y entre sí.

Los microordenadores multiusuario son potentes microordenadores equipados con varios terminales de vídeo y que funcionan en modo de tiempo compartido, lo que permite que varios usuarios trabajen eficazmente en ellos a la vez.

Las computadoras personales (PC) son microcomputadoras de un solo usuario que cumplen con los requisitos de disponibilidad general y universalidad de uso.

Las estaciones de trabajo son potentes microordenadores monousuario especializados en realizar un determinado tipo de trabajo (gráfico, ingeniería, edición, etc.).

Los servidores son potentes microcomputadoras multiusuario en redes informáticas dedicadas a procesar solicitudes de todas las estaciones de la red.

Por supuesto, la clasificación anterior es muy condicional, porque una PC moderna y potente, equipada con software y hardware orientados a problemas, puede usarse como una estación de trabajo completa, como una microcomputadora multiusuario y como un buen servidor, sus características Casi no es inferior a las computadoras pequeñas.

Clasificación por nivel de especialización. Según el nivel de especialización, las computadoras se dividen en universales y especializadas. Sobre la base de computadoras universales, es posible ensamblar sistemas informáticos de cualquier composición (la composición de un sistema informático se denomina configuración). Por ejemplo, la misma computadora personal se puede utilizar para trabajar con textos, música, gráficos, fotografías y materiales de video.

Las computadoras especializadas están diseñadas para resolver una gama específica de problemas. Estos ordenadores incluyen, por ejemplo, los de a bordo de automóviles, barcos, aviones y naves espaciales. También están especializados los ordenadores integrados en electrodomésticos, como lavadoras, hornos microondas y reproductores de vídeo. Las computadoras de a bordo controlan las ayudas de orientación y navegación, monitorean el estado de los sistemas a bordo, realizan algunas funciones de control y comunicación automáticas, así como la mayoría de las funciones para optimizar los parámetros operativos de los sistemas de un objeto (por ejemplo, optimizar el consumo de combustible de un objeto). dependiendo de las condiciones de conducción específicas). Las minicomputadoras especializadas enfocadas a trabajar con gráficos se denominan estaciones gráficas. Se utilizan en la elaboración de películas y vídeos, así como en productos publicitarios. Las computadoras especializadas que conectan computadoras empresariales en una red se denominan servidores de archivos. Las computadoras que aseguran la transferencia de información entre varios participantes en la red informática mundial se denominan servidores de red.

En muchos casos, las computadoras ordinarias de uso general pueden realizar las tareas de sistemas informáticos especializados, pero se cree que el uso de sistemas especializados es aún más eficaz. El criterio para evaluar la eficiencia es la relación entre la productividad del equipo y su costo.

Clasificación por compatibilidad. Hay muchos tipos y tipos diferentes de computadoras en el mundo. Son producidos por diferentes fabricantes, ensamblados a partir de diferentes piezas y funcionan con diferentes programas. En este caso, la compatibilidad de diferentes ordenadores entre sí se convierte en una cuestión muy importante. La compatibilidad determina la intercambiabilidad de componentes y dispositivos destinados a diferentes computadoras, la capacidad de transferir programas de una computadora a otra y la capacidad de diferentes tipos de computadoras para trabajar juntas con los mismos datos.

Compatibilidad de hardware. En función de la compatibilidad del hardware se distinguen las denominadas plataformas de hardware. En el campo de las computadoras personales hoy en día, las dos plataformas de hardware más utilizadas son IBM PC y Apple Macintosh. Además de ellas, existen otras plataformas, cuya prevalencia se limita a determinadas regiones o determinadas industrias. Las computadoras que pertenecen a la misma plataforma de hardware aumentan la compatibilidad entre ellas, mientras que pertenecer a plataformas diferentes disminuye la compatibilidad.

Además de la compatibilidad de hardware, existen otros tipos de compatibilidad: compatibilidad a nivel de sistema operativo, compatibilidad de software, compatibilidad a nivel de datos.

Clasificación por tipo de procesador utilizado. El procesador es el componente principal de cualquier computadora. En las computadoras electrónicas, esta es una unidad especial, y en las computadoras personales, un chip especial que realiza todos los cálculos. Incluso si las computadoras pertenecen a la misma plataforma de hardware, pueden diferir en el tipo de procesador que utilizan. El tipo de procesador utilizado caracteriza en gran medida (aunque no del todo) las propiedades técnicas del ordenador.

La clasificación por propósito es uno de los primeros métodos de clasificación. Tiene que ver con cómo se utiliza la computadora. Según este principio, existen computadoras principales (computadoras electrónicas), minicomputadoras, microcomputadoras y computadoras personales, que, a su vez, se dividen en masivas, comerciales, portátiles, de entretenimiento y estaciones de trabajo.

Computadoras centrales - eh Estas son las computadoras más poderosas. Se utilizan para dar servicio a organizaciones muy grandes e incluso a sectores enteros de la economía nacional. En el extranjero, las computadoras de esta clase se denominan mainframes ( ordenador central). En Rusia, se les asignó el término computadoras centrales. El personal de mantenimiento de un ordenador grande se compone de varias decenas de personas. Sobre la base de tales supercomputadoras, se crean centros de computación, que incluyen varios departamentos o grupos.

La primera computadora central ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) se creó en 1946 (en 1996 se celebró el 50 aniversario de la creación de la primera computadora). Esta máquina tenía una masa de más de 50 toneladas, una velocidad de varios cientos de operaciones por segundo y una capacidad de RAM de 20 números; Ocupó una enorme sala con una superficie de unos 100 metros cuadrados.

El rendimiento de los grandes ordenadores resultó insuficiente para una serie de tareas: previsión meteorológica, control de complejos sistemas de defensa, modelado de sistemas medioambientales, etc. Este fue un requisito previo para el desarrollo y la creación de superordenadores, los sistemas informáticos más potentes que existen. se están desarrollando activamente en la actualidad.

Las principales áreas de uso eficaz de mainframes son la resolución de problemas científicos y técnicos, el trabajo en sistemas informáticos con procesamiento de información por lotes, el trabajo con grandes bases de datos y la gestión de redes informáticas y sus recursos. La última dirección, el uso de mainframes como grandes servidores de redes informáticas, suele ser considerada por los expertos como una de las más relevantes.

Aparición en los años 70. Los ordenadores pequeños se deben, por un lado, a los avances en el campo de los componentes electrónicos y, por otro, a la redundancia de grandes recursos informáticos para diversas aplicaciones. Las computadoras pequeñas se utilizan con mayor frecuencia para controlar procesos tecnológicos. Son más compactos y mucho más económicos que los ordenadores grandes.

Otros avances en el campo de la base de elementos y las soluciones arquitectónicas llevaron a la aparición de una computadora supermini, una computadora que pertenece a la clase de computadoras pequeñas en arquitectura, tamaño y costo, pero que en rendimiento es comparable a una computadora grande.

La invención del microprocesador (MP) en 1969 dio lugar a su aparición en los años 70. Otra clase de computadora es la microcomputadora.

UPC

Arroz. Estructura de un moderno centro de cómputo basado en una computadora mainframe.

Clasificación de microcomputadoras:

universal (multiusuario, monousuario (personal))

· especializado (multiusuario (servidores), monousuario (estaciones de trabajo))

Fue la presencia de MP lo que inicialmente sirvió como característica definitoria de una microcomputadora. Ahora los microprocesadores se utilizan en todas las clases de computadoras sin excepción.

La funcionalidad de una computadora determina las características técnicas y operativas más importantes:

· rendimiento, medido por el número medio de operaciones realizadas por la máquina por unidad de tiempo;

· profundidad de bits y formas de representación de números con los que opera la computadora;

· nomenclatura, capacidad y rendimiento de todos los dispositivos de almacenamiento;

· nomenclatura y características técnicas y económicas de los dispositivos externos de almacenamiento, intercambio y entrada/salida de información;

· tipos y capacidad de los dispositivos de comunicación e interfaz de los nodos informáticos entre sí (interfaz dentro de la máquina);

· la capacidad de una computadora para trabajar simultáneamente con varios usuarios y ejecutar varios programas simultáneamente (multiprogramación);

· tipos y características técnicas y operativas de los sistemas operativos utilizados en la máquina;

Disponibilidad y funcionalidad del software;

· capacidad de ejecutar programas escritos para otros tipos de computadoras (compatibilidad de software con otros tipos de computadoras);

· sistema y estructura de comandos de la máquina;

· capacidad de conectarse a canales de comunicación y a una red informática;

· fiabilidad operativa del ordenador;

· coeficiente de uso útil de una computadora a lo largo del tiempo, determinado por la relación entre el tiempo de trabajo útil y el tiempo de mantenimiento

Las supercomputadoras incluyen potentes computadoras multiprocesador con velocidades de cientos de millones, decenas de miles de millones de operaciones por segundo.

A pesar del uso generalizado de las computadoras personales, la importancia de las computadoras centrales no disminuye. Debido al elevado coste de su mantenimiento, a la hora de operar ordenadores de gran tamaño se acostumbra planificar y tener en cuenta cada minuto. Para ahorrar tiempo de funcionamiento en computadoras grandes, las operaciones de bajo rendimiento de entrada, salida y preparación de datos primarios se realizan utilizando equipos personales. Los datos preparados se transfieren a una computadora central para realizar las operaciones que requieren más recursos.

El procesador central es la unidad principal de la computadora, en la que se realiza directamente el procesamiento de datos y el cálculo de los resultados. Normalmente, el procesador central consta de varios bastidores de equipos y está ubicado en una habitación separada, donde se cumplen los mayores requisitos de temperatura, humedad, protección contra interferencias electromagnéticas, polvo y humo.

El grupo de programación de sistemas se dedica al desarrollo, depuración e implementación del software necesario para el funcionamiento del propio sistema informático. Los trabajadores de este grupo se denominan programadores de sistemas. Deben tener un buen conocimiento de la estructura técnica de todos los componentes de la computadora, ya que sus programas están diseñados principalmente para controlar dispositivos físicos. Los programas del sistema garantizan la interacción de programas de nivel superior con el hardware, es decir, el grupo de programación del sistema proporciona la interfaz hardware-software del sistema informático.

El grupo de Programación de Aplicaciones crea programas para realizar operaciones específicas con datos. Los trabajadores de este grupo se denominan programadores de aplicaciones. A diferencia de los programadores de sistemas, no necesitan conocer la estructura técnica de los componentes de la computadora, ya que sus programas no funcionan con dispositivos, sino con programas preparados por los programadores de sistemas. Por otro lado, los usuarios, es decir, los ejecutores de un trabajo específico, trabajan con sus programas. Por tanto, podemos decir que el grupo de programación de aplicaciones proporciona la interfaz de usuario del sistema informático.

El grupo de preparación de datos prepara los datos que serán procesados ​​por los programas creados por los programadores de aplicaciones. En muchos casos, los empleados de este grupo ingresan datos ellos mismos usando el teclado, pero también pueden convertir datos ya preparados de un tipo a otro. Por ejemplo, pueden recibir ilustraciones dibujadas por artistas en papel y convertirlas a formato electrónico mediante dispositivos especiales llamados escáneres.

El grupo de soporte técnico es responsable de mantener todo el sistema informático, reparar y configurar dispositivos, así como conectar nuevos dispositivos necesarios para el funcionamiento de otros departamentos.

El grupo de soporte de información proporciona información técnica a todas las demás divisiones del centro de computación cuando lo solicitan. El mismo grupo crea y almacena archivos de programas desarrollados previamente y datos acumulados. Estos archivos se denominan bibliotecas de programas o bancos de datos.

El departamento de entrega de datos recibe datos del procesador central y los convierte en un formato conveniente para el cliente. Aquí la información se imprime en dispositivos de impresión (impresoras) o se muestra en pantallas.

Las computadoras grandes se caracterizan por un alto costo de equipo y mantenimiento, por lo que el funcionamiento de dichas supercomputadoras se organiza en un ciclo continuo. Los cálculos que requieren más tiempo y mano de obra se programan para las horas nocturnas, cuando la cantidad de personal de mantenimiento es mínima. Durante el día, la computadora realiza tareas que requieren menos mano de obra pero son más numerosas. Al mismo tiempo, para aumentar la eficiencia, la computadora trabaja simultáneamente con varias tareas y, en consecuencia, con varios usuarios. Cambia de una tarea a otra y lo hace con tanta rapidez y frecuencia que cada usuario tiene la impresión de que el ordenador sólo trabaja con él. Esta distribución de los recursos del sistema informático se denomina principio de tiempo compartido.

Minicomputadoras: las computadoras de este grupo se diferencian de las computadoras grandes por su tamaño reducido y, en consecuencia, por su menor rendimiento y costo. Estas computadoras son utilizadas por grandes empresas, instituciones científicas, bancos y algunas instituciones de educación superior que combinan actividades educativas con científicas.

En las empresas industriales, las minicomputadoras controlan los procesos de producción, pero pueden combinar la gestión de la producción con otras tareas. Por ejemplo, pueden ayudar a los economistas a controlar los costos de los productos, a los especialistas en estandarización a optimizar el tiempo de las operaciones tecnológicas, a los diseñadores a automatizar el diseño de máquinas herramienta, a los departamentos de contabilidad a registrar documentos primarios y preparar informes periódicos para las autoridades fiscales. Para organizar el trabajo con una minicomputadora, también se requiere un centro de computación especial, aunque no tan numeroso como para las computadoras grandes.

Microordenador– Los ordenadores de esta clase están disponibles para muchas empresas. Las organizaciones que utilizan microcomputadoras generalmente no crean centros de computación. Para mantener un ordenador de este tipo sólo se necesita un pequeño laboratorio informático formado por varias personas. El personal de un laboratorio de informática incluye necesariamente programadores, aunque no participan directamente en el desarrollo del programa. Los programas de sistema necesarios generalmente se compran junto con la computadora y el desarrollo de los programas de aplicación necesarios se encarga a centros informáticos más grandes u organizaciones especializadas.

Los programadores de laboratorio de computación implementan el software comprado o solicitado, lo ajustan y configuran y coordinan su funcionamiento con otros programas y dispositivos informáticos. Aunque los programadores de esta categoría no desarrollan programas de sistema ni de aplicación, pueden realizar cambios en ellos, crear o cambiar fragmentos individuales. Esto requiere altas cualificaciones y conocimientos universales. Los programadores que dan servicio a microcomputadoras a menudo combinan las cualidades de los programadores de sistemas y aplicaciones al mismo tiempo.

A pesar del rendimiento relativamente bajo en comparación con los ordenadores grandes, los microordenadores también se utilizan en los grandes centros informáticos. Allí se les confían operaciones auxiliares para las que no tiene sentido utilizar costosos superordenadores.

Computadoras personales (PC)– esta categoría de ordenadores ha experimentado un desarrollo especialmente rápido durante los últimos veinte años. Por el nombre se desprende claramente que dicha computadora está diseñada para servir a una estación de trabajo. Como regla general, una persona trabaja con una computadora personal. A pesar de su pequeño tamaño y su costo relativamente bajo, las computadoras personales modernas tienen una productividad considerable. Muchas computadoras personales modernas son superiores a las computadoras centrales de los años 70, las minicomputadoras de los 80 y las microcomputadoras de la primera mitad de los 90. computadora personal ( Ordenador personal, RS) es bastante capaz de satisfacer la mayoría de las necesidades de pequeñas empresas y particulares.

Para cumplir con los requisitos de accesibilidad general y universalidad, una computadora personal debe tener las siguientes características:

· bajo coste, al alcance de un comprador individual;

· autonomía de funcionamiento sin requisitos especiales para las condiciones ambientales;

· flexibilidad de la arquitectura, asegurando su adaptabilidad a una variedad de aplicaciones en el campo de la gestión, la ciencia, la educación y la vida cotidiana;

· “facilidad de uso” del sistema operativo y otro software, que permite al usuario trabajar con él sin una formación profesional especial;

· alta confiabilidad operativa (más de 5000 horas entre fallas).

En el extranjero, los modelos de ordenador más comunes actualmente son los PC IBM con microprocesadores Pentium y Pentium Pro.

La industria nacional (países de la CEI) produjo dispositivos compatibles con DEC (computación interactiva DVK-1 - DVK-4 basada en Electronics MS-1201, Electronics 85, Electronics 32, etc.) y compatibles con IBM PC (EC1840 - EC1842, EC1845, EC1849, ES1861, Iskra1030, Iskra 4816, Neuron I9.66, etc.) ordenadores. Actualmente, la gran mayoría de las computadoras personales nacionales se ensamblan a partir de componentes importados y son compatibles con las PC IBM.

Las computadoras personales se pueden clasificar según una serie de criterios.

Por generación, las computadoras personales se dividen de la siguiente manera:

· PC de primera generación: utilizan microprocesadores de 8 bits;

· PC de segunda generación: utilizan microprocesadores de 16 bits;

· PC de tercera generación: utilizan microprocesadores de 32 bits;

· PC de cuarta generación: utilizan microprocesadores de 64 bits.

· PC de 5ta generación: utilizan microprocesadores de 128 bits.

Las computadoras personales se hicieron especialmente populares después de 1995 debido al rápido desarrollo de Internet. Una computadora personal es suficiente para utilizar la World Wide Web como fuente de información científica, de referencia, educativa, cultural y de entretenimiento. Las computadoras personales también son un medio conveniente para automatizar el proceso educativo en cualquier disciplina, un medio para organizar el aprendizaje a distancia (por correspondencia) y un medio para organizar el tiempo libre. Hacen una gran contribución no sólo a la producción, sino también a las relaciones sociales. A menudo se utilizan para organizar actividades laborales a domicilio, lo que es especialmente importante en condiciones de empleo limitado.

Hasta hace poco, los modelos de computadoras personales se consideraban convencionalmente en dos categorías: PC domésticas y PC profesionales. Los modelos de consumo generalmente tenían un rendimiento inferior, pero pusieron especial cuidado en manejar gráficos en color y sonido que los modelos profesionales no necesitaban. Debido a la fuerte reducción en el costo de los equipos informáticos en los últimos años, los límites entre los modelos profesionales y domésticos se han desdibujado en gran medida, y hoy en día los modelos profesionales de alto rendimiento se utilizan a menudo como modelos domésticos, y los modelos profesionales, a su vez, están equipados con Dispositivos para reproducir información multimedia, que antes era típico de los dispositivos domésticos. El término multimedia significa una combinación de varios tipos de datos en un documento (texto, gráficos, música y video) o un conjunto de dispositivos para reproducir este complejo de datos.

Desde 1999 entró en vigor en el ámbito de los ordenadores personales una norma de certificación internacional, la especificación PC99. Regula los principios de clasificación de las computadoras personales y estipula los requisitos mínimos y recomendados para cada categoría. El nuevo estándar establece las siguientes categorías de computadoras personales:

PC de consumo (PC de masas);

PC de oficina (PC empresarial);

PC móvil (PC portátil);

PC de estación de trabajo (estación de trabajo);

Entertaimemt PC (PC de entretenimiento).

Según la especificación PC99, la mayoría de las computadoras personales actualmente en el mercado entran en la categoría de PC convencional. Para las PC empresariales, los requisitos para las herramientas de reproducción de gráficos se minimizan y no existen requisitos para trabajar con datos de audio. Para las PC portátiles, es obligatorio contar con herramientas para crear conexiones de acceso remoto, es decir, herramientas de comunicación informática. En la categoría de estaciones de trabajo, han aumentado los requisitos para dispositivos de almacenamiento de datos, y en la categoría de PC de entretenimiento, para herramientas de reproducción de gráficos y sonido.

Así, en conclusión, podemos decir lo siguiente. Actualmente, existen muchos sistemas y métodos, principios y fundamentos para clasificar las computadoras. Este artículo presenta las clasificaciones más comunes de computadoras.

Así, las computadoras se clasifican por finalidad (computadoras mainframe, minicomputadoras, microcomputadoras, computadoras personales), por nivel de especialización (universal y especializada), por tamaños estándar (de escritorio, portátiles, de bolsillo, móviles), por compatibilidad, por tipo de procesador utilizado. , etc. No existen límites claros entre las clases de computadoras. A medida que mejoran las estructuras y las tecnologías de producción, aparecen nuevas clases de computadoras y los límites de las clases existentes cambian significativamente.

El método de clasificación más antiguo es la clasificación de las computadoras por finalidad.

El tipo de computadora más común son las computadoras personales, divididas en masivas, comerciales, portátiles, de entretenimiento y estaciones de trabajo.

La división de la tecnología informática en generaciones es una clasificación muy condicional y vaga de los sistemas informáticos según el grado de desarrollo del hardware y el software, así como los métodos de comunicación con una computadora.

La idea de dividir las máquinas en generaciones surgió por el hecho de que durante la corta historia de su desarrollo, la tecnología informática ha experimentado una gran evolución tanto en el sentido de la base elemental (lámparas, transistores, microcircuitos, etc.) , y en el sentido de cambios en su estructura, la aparición de nuevas capacidades, ampliando el ámbito de aplicación y la naturaleza de uso.

Según las condiciones de funcionamiento, las computadoras se dividen en dos tipos: oficina (universal); especial.

Los de oficina están diseñados para resolver una amplia clase de problemas en condiciones normales de funcionamiento.

Las computadoras especiales se utilizan para resolver una clase más limitada de problemas o incluso una tarea que requiere múltiples soluciones y funcionan en condiciones operativas especiales. Los recursos de las máquinas de las computadoras dedicadas suelen ser limitados. Sin embargo, su estrecha orientación hace posible implementar una determinada clase de tareas de manera más eficiente.

2. Cifrador, Descifrador

cifrador, o descifrador llamado dispositivo lógico combinacional para convertir números del sistema numérico decimal a binario. A las entradas del codificador se les asignan secuencialmente valores de números decimales, por lo que el codificador percibe la aplicación de una señal lógica activa a una de las entradas como la aplicación del número decimal correspondiente. Esta señal se convierte a la salida del codificador en código binario. Según lo dicho, si el codificador tiene norte salidas, el número de sus entradas no debe ser mayor que 2 norte. Un codificador que tiene 2 norte entradas y norte salidas se llama completo. Si el número de entradas del codificador es menor 2 norte, se llama incompleto.

Consideremos el funcionamiento del codificador usando el ejemplo de un convertidor de números decimales del 0 al 9 a código decimal binario. La tabla de verdad correspondiente a este caso tiene la forma

Dado que el número de entradas de este dispositivo es menor 2 norte= 16, tenemos un codificador incompleto. Usando la mesa para q 3 , q 2 , q 1 y q 0 , puedes escribir las siguientes expresiones:

El sistema FAL resultante caracteriza el funcionamiento del codificador. Se da el diagrama lógico del dispositivo correspondiente al sistema. en la imagen de abajo.

Información relacionada.

que es una computadora?

Computadora (Inglés computadora - computadora) - un dispositivo informático electrónico programable para el procesamiento de datos, la transmisión y el almacenamiento de información. Es decir, una computadora es un complejo de dispositivos electrónicos controlados por software.

El término " computadora" (o " ordenador personal") es sinónimo de la abreviatura " computadora"(computadora electrónica) o "PC" (computadora personal). Después de la aparición de las computadoras personales (del inglés personal computer, PC), el término computadora prácticamente quedó fuera de uso y reemplazado por el término prestado "computadora", "PC" o "PC". El hecho es que si las designaciones "PC" y "PC" caracterizan a una computadora como una "computadora de uso general para un solo usuario", entonces el término "PC" significa precisamente una computadora compatible con IBM PC.

Con la ayuda de cálculos, una computadora puede procesar información según un algoritmo predeterminado. Además, una computadora, utilizando software, es capaz de recibir, almacenar y buscar información, y enviar información a varios tipos de dispositivos de salida. Las computadoras deben su nombre a su función principal: realizar cálculos. Actualmente, además de las funciones informáticas directas, las computadoras se utilizan para procesar y gestionar información, así como para juegos.

El esquema de diseño de la computadora fue propuesto por el famoso matemático John von Neumann en 1946; sus principios operativos se han conservado en gran medida en las computadoras modernas.

En primer lugar, una computadora, según los principios de von Neumann, debe tener los siguientes dispositivos:

* una unidad lógica aritmética (ALU) que realiza operaciones aritméticas y lógicas;
* dispositivo de control (CU), que organiza el proceso de ejecución del programa;
* dispositivo de almacenamiento (memoria), o memoria para almacenar programas y datos;
* dispositivos externos para entrada/salida de información.

La memoria de la computadora debe constar de una cierta cantidad de celdas numeradas, cada una de las cuales puede contener datos procesados ​​​​o instrucciones del programa. Todas las celdas de memoria deben ser igualmente accesibles para otros dispositivos informáticos.

Además de la arquitectura informática, Neumann propuso los principios fundamentales de la estructura lógica de una computadora.

Los principios de John von Neumann:

1. El principio de control del programa (un programa consta de un conjunto de comandos que el procesador ejecuta uno tras otro en una secuencia determinada);

2. El principio de homogeneidad de la memoria (los programas y los datos se almacenan en la misma memoria);

3. El principio de direccionamiento (la memoria principal consta de celdas numeradas y cualquier celda está disponible para el procesador en cualquier momento).

Las computadoras construidas según estos principios se conocen como computadoras "von Neumann". Hoy en día, éstas son la gran mayoría de las computadoras, incluidas las compatibles con IBM PC. Pero también existen sistemas informáticos con una arquitectura diferente, por ejemplo, sistemas de computación paralela.

Normalmente, una computadora se diseña según el principio de arquitectura abierta:
* Descripción del principio de funcionamiento de una PC y su configuración, que le permite ensamblar una PC a partir de componentes y piezas individuales;
* La presencia de ranuras de expansión internas en la PC en las que el usuario puede insertar varios dispositivos que cumplan con un estándar determinado.

En la mayoría de las computadoras modernas, un problema se describe primero en una forma que puedan entender, con toda la información necesaria representada en forma binaria (en forma de unos y ceros), después de lo cual los pasos para procesarlo se reducen a la aplicación de métodos simples. álgebra de la lógica. Dado que prácticamente todas las matemáticas pueden reducirse a realizar operaciones booleanas, se puede utilizar una computadora electrónica suficientemente rápida para resolver la mayoría de los problemas matemáticos (y también la mayoría de los problemas de procesamiento de información que pueden reducirse fácilmente a problemas matemáticos).

El resultado de la tarea completada se puede presentar al usuario mediante varios dispositivos de salida de información, como indicadores de lámpara, monitores, impresoras, proyectores, etc.

Se descubrió que las computadoras todavía no pueden resolver ningún problema matemático. Los problemas que no pueden resolverse con computadoras fueron descritos por primera vez por el matemático inglés Alan Turing.

Aplicaciones de las computadoras

Las primeras computadoras fueron creadas directamente para la informática (como lo reflejan los nombres “computadora” y “computadora”). No es casualidad que el primer lenguaje de programación de alto nivel fuera Fortran, destinado exclusivamente a realizar cálculos matemáticos.

La segunda aplicación importante fueron las bases de datos. En primer lugar, los gobiernos y los bancos los necesitaban. Las bases de datos requieren computadoras más complejas con sistemas de entrada-salida y almacenamiento de información desarrollados. Para estos fines, se desarrolló el lenguaje Cobol. Posteriormente aparecieron los DBMS (sistemas de gestión de bases de datos) con sus propios lenguajes de programación.

La tercera aplicación era controlar todo tipo de dispositivos. En este caso, el desarrollo avanzó desde dispositivos altamente especializados (a menudo analógicos) hasta la introducción gradual de sistemas informáticos estándar en los que se ejecutaban programas de control. Además, cada vez más equipos empiezan a incluir un ordenador de control.

Finalmente, la informática se ha desarrollado tanto que el ordenador se ha convertido en la principal herramienta de información tanto en la oficina como en el hogar. Es decir, ahora casi cualquier trabajo con información se realiza a través de una computadora, ya sea escribiendo o viendo películas. Esto se aplica tanto al almacenamiento de información como al envío de ella a través de canales de comunicación.

Los superordenadores modernos se utilizan para simular procesos físicos y biológicos complejos, como reacciones nucleares o cambios climáticos. Algunos proyectos se llevan a cabo utilizando computación distribuida, donde una gran cantidad de computadoras relativamente débiles trabajan simultáneamente en pequeñas partes de un problema común, formando así una computadora muy poderosa.

La aplicación más compleja y poco desarrollada de las computadoras es la inteligencia artificial: el uso de computadoras para resolver problemas donde no existe un algoritmo claramente definido y más o menos simple. Ejemplos de este tipo de tareas son los juegos, la traducción automática de textos y los sistemas expertos.

Términos, definiciones y conceptos básicos de informática.

Computadora (computadora)- un dispositivo capaz de realizar una secuencia claramente definida de operaciones prescritas por el programa.

Computadora personal (PC) generalmente se centra en la interacción interactiva con 1 usuario, y la interacción se produce a través de una variedad de medios de comunicación, desde diálogos alfanuméricos y gráficos utilizando una pantalla, teclado y mouse hasta dispositivos de realidad virtual.

Cuando se utiliza la abreviatura PC (Personal Computer), se refiere a una PC compatible con la familia más popular de PC IBM y sus clones. Una PC también se puede utilizar de forma colectiva: las capacidades de muchas computadoras de esta familia les permiten usarse como servidores en redes locales. Colocación servidor de computadora sugiere aumento fuerza(velocidad de cálculo, cantidad de RAM y memoria externa) y un diseño especial (carcasa espaciosa) de la computadora.

Servidor de archivos es el núcleo de la red local. Esta computadora (generalmente una minicomputadora de alto rendimiento) ejecuta el sistema operativo y controla el flujo de datos a través de la red. Las estaciones de trabajo individuales y cualquier dispositivo periférico compartido, como impresoras, están conectados al servidor de archivos.

Puesto de trabajo– es una PC normal que ejecuta su propio sistema operativo. Sin embargo, a diferencia de una PC independiente, la estación de trabajo contiene una tarjeta de interfaz de red y está conectada físicamente mediante cables al servidor de archivos. Además, esclavo la estación ejecuta un programa especial (shell de red), que le permite intercambiar información con el servidor de archivos, otras estaciones de trabajo y otros dispositivos de red. El shell permite que la estación de trabajo utilice archivos y programas almacenados en el servidor de archivos tan fácilmente como los de sus propios discos.

Supercomputadora– Computadoras que tienen el mayor rendimiento y están destinadas principalmente a resolver problemas científicos y técnicos complejos.

computadora de uso general– Computadoras diseñadas para resolver una amplia clase de problemas con aproximadamente la misma eficiencia técnica y económica.

Miniordenador– Computadoras desarrolladas basándose en el requisito de minimizar costos y diseñadas para resolver problemas bastante simples.

Microordenador– Computadoras, cuya parte central está construida sobre uno o más microprocesadores y desarrolladas en base al requisito de minimizar el volumen físico.

Computadora especializada– Una computadora que tiene características de funcionalidad y diseño que le permiten ser utilizada para resolver efectivamente una clase limitada de problemas bajo ciertas condiciones ambientales.

SO– conjunto de sistemas programas diseñados para asegurar un cierto nivel de eficiencia del sistema de procesamiento de información a través del control automatizado de su funcionamiento y un determinado conjunto de servicios prestados al usuario.

UPC– una parte funcional de una computadora o sistema de procesamiento de información diseñada para interpretar programas.

Unidad central de procesamiento (CPU)– el procesador que realiza este cálculo. máquina o sistema de procesamiento de información, las funciones principales de procesar información y controlar el funcionamiento de otras partes de la computadora. máquinas o sistemas.

Arquitectura- estos son los principios más generales para construir una computadora, implementando el control por software del funcionamiento y la interacción de sus principales unidades funcionales.

Principales características de un ordenador.

1) relación costo/rendimiento 2) confiabilidad 3) tolerancia a fallas 3) velocidad 5) tamaño de la memoria 6) precisión de cálculo 7) sistema de comando 8) escalabilidad; 9) compatibilidad de software 10) movilidad de software.

Rendimiento de la computadora determinado por el número de operaciones realizadas por los procesadores por unidad de tiempo, así como por la cantidad de memoria disponible en la máquina y utilizada para almacenar y procesar información.

Costo de la computadora Depende de una gran cantidad de factores: velocidad, capacidad de memoria, sistema de mando, etc. La principal influencia en el coste la ejerce la configuración específica del ordenador y, lo más importante, los dispositivos externos incluidos en la composición final de la máquina. Además, el software tiene un impacto significativo en el costo de una computadora.

Fiabilidad de la computadora– la capacidad de una computadora para mantener sus propiedades en determinadas condiciones de funcionamiento durante un período de tiempo determinado.

Tolerancia a fallos– una propiedad de un sistema informático que le proporciona, como máquina lógica, la capacidad de continuar acciones especificadas por el programa después de que se produce un mal funcionamiento. La introducción de la tolerancia a fallos requiere hardware y software redundantes. Las áreas relacionadas con la prevención de fallas y la tolerancia a fallas son las principales en el problema de la confiabilidad.

Rendimiento de la computadora visto desde ambos lados. Por un lado, se caracteriza por el número de operaciones elementales (cualquier operación simple como suma, transferencia, desplazamiento, etc.) realizadas por el procesador por segundo. Por otro lado, la velocidad de una computadora depende significativamente de cómo esté organizada su memoria. El tiempo necesario para buscar la información necesaria en la memoria afecta significativamente la velocidad de la computadora.

Capacidad, o capacidad de memoria está determinada por la cantidad máxima de información que se puede colocar en la memoria de la computadora. La memoria de la computadora se divide en interna y externa. La memoria interna, o de acceso aleatorio, varía en tamaño para diferentes tipos de máquinas y está determinada por el sistema de direccionamiento de la computadora. La capacidad de la memoria externa debido a la estructura de bloques y al diseño de las unidades extraíbles es casi ilimitada.

Precisión de cálculo Depende del número de dígitos utilizados para representar un número. Los ordenadores modernos están equipados con microprocesadores de 32 o 64 bits, lo que es suficiente para garantizar una precisión de cálculo muy alta en una amplia variedad de aplicaciones. Sin embargo, si esto no es suficiente, se puede utilizar una doble o triple rejilla de descargas.

Sistema de mando- esta es una lista de comandos que un procesador de computadora es capaz de ejecutar. El sistema de comando determina exactamente qué operaciones puede realizar el procesador, cuántos operandos deben especificarse en el comando y qué tipo (formato) tiene el comando para reconocerlo.

Escalabilidad– la capacidad de aumentar el número y la potencia de los procesadores, la cantidad de RAM y memoria externa y otros recursos del sistema informático. La escalabilidad debe estar garantizada por la arquitectura y el diseño de la computadora, así como por las herramientas de software adecuadas.

Concepto de compatibilidad de software– la capacidad de ejecutar los mismos programas en diferentes computadoras obteniendo los mismos resultados.

Movilidad de software– la capacidad de ejecutar los mismos sistemas de software en diferentes plataformas de hardware.

Modelo de entorno de sistema abierto - Comité IEEE POSIX.

Computadora y microprocesador

computadora electronica (computadora) – este es un dispositivo que realiza operaciones de entrada de datos, los procesa de acuerdo con un programa y genera los resultados del procesamiento en una forma adecuada para la percepción humana.

Una computadora puede incluir dispositivos de entrada de información (teclado, mouse, ...), unidad aritmético-lógica (ALU), memoria de acceso aleatorio (RAM), dispositivo de control (CU), dispositivos de salida de información (pantalla de visualización, impresora, ... ).

La ALU procesa datos directamente: suma dos números, multiplica un número por otro, transfiere información de un lugar a otro. La unidad de control coordina la interacción de todos los dispositivos informáticos. La RAM está destinada a la grabación, lectura y almacenamiento temporal de programas (cuando se apaga la computadora se borra la información de la RAM), datos iniciales, resultados intermedios y finales. Acceso directo a los elementos de la memoria. Todas las celdas de memoria se combinan en grupos de 8 bits (1 byte) y cada grupo tiene una dirección a la que se puede acceder.

La primera computadora en miniatura, alojada en un circuito integrado de muy gran escala (VLSI) en un chip de silicio, fue desarrollada y lanzada al mercado en 1971 por Intel (EE.UU.). Este VLSI se llamó microprocesador (MP) tipo i8008. Este circuito contenía varios miles de elementos activos (transistores) que implementaban el diagrama de circuito de una computadora (ALU, unidad de control, RAM).

El número de tales elementos activos en un cristal MP se llama grado de integración. Junto con frecuencia de reloj, profundidad de bits Y espacio de dirección ellos definen principales parámetros de MP.

velocidad del reloj MP caracteriza su desempeño. Lo establece un microcircuito llamado generador de reloj. Los parlamentarios modernos tienen velocidades de reloj de hasta dos o más GigaHercios (GHz).

Profundidad de bits MP– es el número de bits MP procesados ​​simultáneamente (8, 16, 32, 64 bits). Cuanto mayor sea la capacidad de bits del MP, más información podrá procesar por unidad de tiempo y mayor será su eficiencia.

La cantidad máxima de memoria que el MP puede manejar se llama espacio de dirección. El espacio de direcciones está determinado por el ancho de bits del bus de direcciones.

Hoy en día es costumbre dividir a los MP según las características de su arquitectura en los siguientes 4 grupos.RISC- Se trata de MP de alta velocidad con un conjunto reducido de comandos. Sus principales fabricantes son Sun, DEC, HP, IBM. CISC Es un MP con un complejo conjunto de comandos. Estos incluyen todos los MP x86, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4. Sus principales fabricantes son Intel y AMD. VLIW– este es un MP con una palabra de comando extra larga (Intel Itanium). ÉPICO– Este es un MP de informática con “paralelismo explícito” (Intel Itanium).

Se llama computadora personal cuyo dispositivo central es un microprocesador. ordenador personal. Aquellos. computadora personal (PC) es una computadora implementada sobre la base de tecnología de microprocesador y enfocada al uso personal por parte del ser humano.

2. Clasificación de las computadoras modernas.

La literatura sugiere dividir las computadoras modernas en las siguientes categorías.

1) PC de bolsillo Las PC de otras categorías son mucho más simples, pero cuando se combinan con un teléfono celular, un fax, un módem y una impresora, pueden representar un equipo de oficina móvil completo. Sistema operativo Windows CE. RAM al menos 4 MB. La comunicación con las PC de escritorio es inalámbrica por infrarrojos. Peso unos 200 gr. Las baterías duran unas 10 horas sin recargar.

2) portátiles son PC completas. Utilizan pantallas móviles Intel Celerone/Pentium III/IV MP y SVGA. SO: Windows 2000. Unidades de CD-ROM o DVD-ROM disponibles. Peso 3-4 kg. Espesor - 5 cm.

3) PC para domótica (Hogarordenador personal) apareció relativamente recientemente (en 1998). Se están desarrollando dos líneas de este tipo de PC. El primero es eHome (desarrollado por MicroSoft) para controlar los aparatos electrónicos del hogar (refrigerador, lavadora, aire acondicionado), trabajar con una consola de juegos y navegar por Internet. El segundo es una PC inalámbrica (desarrollada por Intel). La PC se comunica con un televisor o un sistema estéreo a través de una red inalámbrica.

4) Las PC de escritorio básicas son el más común. Desde 2002 se basan en el microprocesador Intel Pentium 4.

En la especificación RS 99(estas son recomendaciones de Intel y MicroSoft) sugeridas por las PC del año 2000 dividir en categorías: PC de consumo (PC de consumo), PC de oficina (PC de oficina), PC de entretenimiento (PC de entretenimiento), PC móvil (PC móvil), PC de estación de trabajo (estación de trabajo).

Especificación RS 2001(también desarrollado por Intel y MicroSoft) contiene requisitos de PC:

La PC no debe tener ranuras ISA, puertos PS/2, unidades de disquete de 1,2/1,44 MB ni MS-DOS.

Se requiere soporte de bus USB, porque Todos los teclados, ratones y joysticks deben tener una interfaz USB.

Procesador desde 500 MHz (estación de trabajo - desde 700 MHz).

Caché de 128 KB (estación de trabajo - de 512 KB).

Memoria de 64 MB (estación de trabajo - desde 128 MB).

El sistema debe controlar el ventilador incorporado.

Vídeo en un formato de al menos 1024*768 píxeles (con una frecuencia de actualización de al menos 85 Hz).

El subsistema de audio debe soportar 2 formatos de clave 44,1-48 KHz, sin cargar el MP en más del 10%.

Las unidades de CD-ROM deben funcionar a una velocidad de 8x o más.

Si tiene un DVD-ROM, debería reproducir discos DVD-RAM, DVD+RW, así como todos los formatos de discos CD-ROM.

Se aceptan adaptadores ASDN, ADSL e inalámbricos.

Especificación de PC paraventanasexperienciarequiere:

RAM 128 MB, memoria de video 64 MB, la PC arranca más rápido que 30 s, sale del apagado temporal en 20 s.

HDD de al menos 40 GB.

Unidades magnetoópticas CD-R/W, DVD y combinadas.

El sistema debe tener 4 puertos USB.

Subsistema de gráficos 1024*768 (pero mejor que 1280*1024).

Disponer de conector de interfaz digital DVI para monitores LCD.

Contar con un adaptador de red Ethernet 10/100, DSL incorporado o módem por cable.

El ruido del PC no supera los 37 db.

5) PC en red promovido por Sun, IBM, Oracle, así como Intel, MicroSoft y HP. Estas PC normalmente no tienen disco duro y dependen del almacenamiento en disco del servidor. Tienen bajo costo. A menudo se trata de una PC sellada sin posibilidad de instalar tarjetas de expansión.

6) Computadoras de escritorio de alto rendimiento y servidores de nivel básico Son dispositivos más caros. Están diseñados para usuarios de autoedición que necesitan trabajar con gráficos complejos. Suelen tener una caja midi torre con una gran cantidad de conectores de expansión. Puede admitir múltiples unidades. Tienen una gran memoria caché. Su principal cualidad es la fiabilidad y la tolerancia a fallos.

7) Estaciones de trabajo y servidores multiprocesador de alta gama tener de dos a ocho potentes procesadores. Para ellos, el concepto de “escalabilidad” es importante, es decir, la capacidad de aumentar la cantidad de procesadores, módulos de memoria y otros recursos para realizar tareas prácticas de nivel superior.

8) Supercomputadoras destinado a la investigación científica, meteorología, aerodinámica, sismología, física atómica y nuclear, modelización matemática, etc. El rendimiento y el precio de estas computadoras son enormes.

9) sistema de clústeres es una combinación de computadoras que es un todo único para el sistema operativo, el software del sistema, los programas de aplicación y los usuarios. Proporcionan un alto grado de tolerancia a fallos y, al mismo tiempo, estos sistemas son más baratos que los superordenadores.

Seleccionar una computadora personal (PC) para resolver problemas aplicados.– esta es una tarea seria. Por lo general, no tiene una solución única y depende en gran medida del alcance previsto de la PC (la clase de problemas aplicados que se resuelven).

Por ejemplo, para el control informático del conocimiento de los estudiantes, se pueden formular los siguientes requisitos para el equipamiento de un laboratorio de informática moderno.

1) Equipar las computadoras personales con la versión rusa de Windows 2000/XP.

2) Disponibilidad de acceso a Internet (basta con tener un acceso a todas las clases para transferir archivos con protocolos a través de Internet al servidor de la universidad).

3) La presencia en el aula de una computadora con tarjeta de sonido y parlantes para la subprueba “Listening” en las pruebas de inglés, ruso como lengua extranjera, etc.

4) Requisitos especiales para equipos adicionales en el aula (falsos paneles, cámara de video, vidrios panorámicos, etc.), relacionados con las particularidades del procedimiento de prueba informática y la necesidad de garantizar la seguridad de la información.