Lærebogen består af to afsnit: teoretisk og praktisk. Den teoretiske del af lærebogen skitserer grundlaget for moderne datalogi som en kompleks videnskabelig og teknisk disciplin, herunder studiet af strukturen og generelle egenskaber ved informations- og informationsprocesser, generelle principper konstruktion af computerenheder, spørgsmål om organisation og funktion af information og computernetværk overvejes, computersikkerhed, præsenteres nøglebegreberne algoritmisering og programmering, databaser og DBMS. For at kontrollere den opnåede teoretiske viden tilbydes selvtestende spørgsmål og tests. Den praktiske del dækker algoritmer til grundlæggende handlinger, når du arbejder med et tekstbehandlingsprogram Microsoft Word, tabelform Microsoft editor Excel, et program til at lave Microsoft Power Point-præsentationer, arkiveringsprogrammer og antivirusprogrammer. For at konsolidere det gennemførte praktiske kursus foreslås det i slutningen af ​​hvert afsnit at udføre selvstændigt arbejde.

Bestil:

I overensstemmelse med elementbasen og niveauet for softwareudvikling skelnes der mellem fire rigtige generationer af computere: en kort beskrivelse af som er vist i tabel 1.

tabel 1

Den første generation af computere havde en lav hastighed på flere titusindvis af ops/sek. Ferritkerner blev brugt som intern hukommelse.

Den største ulempe ved disse computere er misforholdet mellem ydeevnen af ​​den interne hukommelse og ALU og kontrolenheden på grund af forskellige elementbaser. Den samlede ydeevne blev bestemt af den langsommere komponent - den interne hukommelse - og reducerede den samlede effekt. Allerede i den første generation af computere blev der gjort forsøg på at eliminere denne ulempe ved at asynkronisere driften af ​​enheder og indføre output buffering, når overførte oplysninger"skylles" ind i bufferen, hvilket frigør enheden til videre arbejde(autonomiprincippet). Således blev dens egen hukommelse brugt til at betjene I/O-enhederne.

En væsentlig funktionel begrænsning af den første generation af computer var dens fokus på at udføre aritmetiske operationer. Når man forsøgte at tilpasse dem til analyseopgaver, viste de sig at være ineffektive.

Der var endnu ingen programmeringssprog som sådan, og programmører brugte maskininstruktioner eller samlere til at kode deres algoritmer. Dette komplicerede og forsinkede programmeringsprocessen. I slutningen af ​​50'erne undergik programmeringsværktøjer grundlæggende ændringer: en overgang blev foretaget til automatisering af programmering ved hjælp af universelle sprog og biblioteker af standardprogrammer. Brugen af ​​universelle sprog førte til fremkomsten af ​​oversættere.

Programmerne blev udført opgave for opgave, det vil sige, at operatøren skulle overvåge fremskridtene med at løse problemet og, når slutningen var nået, påbegynde udførelsen af ​​den næste opgave.

Begyndelsen på den moderne æra af computerbrug i vores land går tilbage til 1950, da ved Institut for Elektroteknik ved Akademiet for Videnskaber i den ukrainske SSR under ledelse af S.A. Lebedev skabte den første indenlandske computer kaldet MESM - Small Electronic Calculating Machine. Under den første fase af udviklingen af ​​midler computerteknologi En række computere er blevet oprettet i vores land: BESM, Strela, Ural, M-2.

Den anden generation af computere er overgangen til en transistor element base, fremkomsten af ​​de første mini-computere.

Modtager videre udvikling princippet om autonomi - det er allerede implementeret på niveauet for individuelle enheder, hvilket kommer til udtryk i deres modulære struktur. I/O-enheder er udstyret med deres egne styreenheder (kaldet controllere), som gjorde det muligt at frigøre den centrale styreenhed fra at styre I/O-operationer.

Forbedring og reduktion i omkostningerne til computere har ført til en reduktion i de specifikke omkostninger til computertid og computerressourcer i de samlede omkostninger ved en automatiseret løsning på et databehandlingsproblem faldt samtidig omkostningerne til programudvikling (dvs. programmering) næsten ikke og havde i nogle tilfælde tendens til at vokse. Der var således en tendens til effektiv programmering, som begyndte at blive realiseret i anden generation af computere og udvikles til i dag.

Udviklingen begynder på grundlag af biblioteker af standardprogrammer af integrerede systemer, der har egenskaben til portabilitet, det vil sige, at de fungerer på computere af forskellige mærker. De mest anvendte softwareværktøjer er tildelt i softwaren til løsning af problemer af en bestemt klasse.

Teknologien til at udføre programmer på en computer bliver forbedret: specielle softwareværktøjer bliver skabt - systemsoftware.

Formålet med at skabe systemsoftware er at fremskynde og forenkle processorens overgang fra en opgave til en anden. De første systemer dukkede op batchbehandling, som blot automatiserede lanceringen af ​​det ene program efter det andet og derved øgede processorbelastningsfaktoren. Batchbehandlingssystemer var prototypen på moderne operativsystemer; de blev de første systemprogrammer designet til at styre computerprocessen. Under implementeringen af ​​batchbehandlingssystemer blev der udviklet et formaliseret opgavestyringssprog, ved hjælp af hvilket programmøren informerede systemet og operatøren om, hvilket arbejde han ønskede at udføre på computeren. En samling af flere opgaver, normalt i form af et spil hulkort, kaldes en opgavepakke. Dette element er stadig i live: de såkaldte MS DOS batch (eller kommando) filer er intet andet end pakker med opgaver (udvidelsen i deres navn bat er en forkortelse for det engelske ord batch, som betyder pakke).

Anden generation indenlandske computere inkluderer "Promin", "Minsk", "Hrazdan", "Mir".

I 70'erne opstod og udviklede tredje generations computere. I vores land er disse ES-computere, ASVT, SM-computere. Denne fase– overgang til en integreret elementbase og skabelse af multimaskinesystemer, da det ikke længere var muligt at opnå en væsentlig hastighedsforøgelse på basis af en enkelt computer. Derfor blev computere af denne generation skabt på grundlag af princippet om forening, som gjorde det muligt at integrere vilkårlige computersystemer i forskellige aktivitetsområder.

Udvidelsen af ​​computernes funktionalitet har øget omfanget af deres anvendelse, hvilket har forårsaget en stigning i mængden af ​​behandlede informationer og udgjort opgaven med at lagre data i specielle databaser og vedligeholde dem. Sådan opstod de første databasestyringssystemer - DBMS.

Formerne for computerbrug har ændret sig: Introduktionen af ​​fjernterminaler (skærme) har gjort det muligt bredt og effektivt at indføre time-sharing mode og derved bringe computeren tættere på brugeren og udvide rækken af ​​opgaver, der skal løses.

Sikring af en tilladt time-sharing-ordning den nye slags operativsystemer, der understøtter multiprogrammering. Multiprogrammering er en måde at organisere en computerproces, hvor flere programmer skiftevis udføres på én processor. Mens et program udfører en I/O-operation, er processoren ikke inaktiv, som det var tilfældet ved afvikling af programmer sekventielt (enkeltprogramtilstand), men udfører et andet program (multiprogramtilstand). I dette tilfælde indlæses hvert program i sin egen sektion af den interne hukommelse, kaldet en partition. Multiprogrammering er rettet mod at skabe for hver enkelt bruger en illusion af udelukkende brug af computeren, derfor sådan OS var interaktive, når brugeren løste sine problemer i dialogen med computeren.

Vi kan skelne \(5\) hovedgenerationer af computere. Men opdeling computerudstyr i generationer - meget betinget.

I generation af computere: computere designet i \(1946\)-\(1955\)

1. Grundstofbase: elektronvakuumrør.
2. Tilslutning af elementer: ophængt installation med ledninger.
3. Mål: Computeren er lavet i form af enorme skabe.

Disse computere var enorme, klodsede og for dyre maskiner at købe. store virksomheder og regeringer.

Lamperne forbrugte en stor mængde elektricitet og genererede meget varme.
4. Ydeevne: \(10-20\) tusinde operationer i sekundet.
5. Betjening: vanskelig på grund af hyppig fejl i elektronvakuumrør.
6. Programmering: maskinkoder. I dette tilfælde skal du kende alle maskinkommandoer, binær repræsentation og computerarkitektur. De fleste af de involverede var matematikere og programmører. Computervedligeholdelse krævede høj professionalisme fra personalet.
7. RAM: op til \(2\) KB.
8. Data blev indtastet og udlæst ved hjælp af hulkort og hulbånd.

II generation af computere: computere designet i \(1955\)-\(1965\)

I \(1948\) John Bardeen, William Shockley, Walter Brattain opfandt transistoren, for opfindelsen af ​​transistoren modtog de Nobelprisen i \(1956\)

\(1\) transistoren erstattede \(40\) elektronrør og var meget billigere og mere pålidelig.

I \(1958\) blev M-20-maskinen oprettet, som udførte \(20\) tusinde operationer i sekundet - den mest kraftfulde computer \(50s\) i Europa.

I \(1963\) en stipendiat ved Stanford Research Center Douglas Engelbart demonstrerede arbejdet med den første mus.

1. Elementbase: halvlederelementer(transistorer, dioder).
2. Tilslutning af elementer: printplader og hængende montering.

3. Dimensioner: Computeren er lavet i form af lignende stativer, lidt højere end menneskehøjde, men der krævedes et særligt computerrum til placering.
4. Ydeevne: \(100-500\) tusinde operationer i sekundet.
5. Drift: computercentre med en særlig stab af servicepersonale, en ny specialitet er dukket op - computerens operatør.
6. Programmering: i algoritmiske sprog, fremkomsten af ​​de første operativsystemer.
7. RAM: \(2-32\) KB.
8. Princippet om tidsdeling er blevet indført - kombinerer driften af ​​forskellige enheder i tid.

9. Ulempe: software inkompatibilitet.

Allerede fra anden generation begyndte maskiner at blive opdelt i store, mellemstore og små baseret på størrelse, omkostninger og computeregenskaber.

Således små indenlandske biler af anden generation (“ Nairi", "Hrazdan", "Fred" osv.) var ganske tilgængelige for ethvert universitet i slutningen af ​​1960'erne, mens den ovennævnte BESM-6 havde professionelle indikatorer (og omkostninger) \(2-3\) størrelsesordener højere.

III generation af computere: computere designet i \(1965\)-\(1975\)

I \(1958\) opfinder Jack Kilby og Robert Noyce uafhængigt af hinanden integreret kredsløb(ER).

I \(1961\) kom det første integrerede kredsløb lavet på en siliciumwafer til salg.

I \(1965\) begyndte produktionen af ​​den tredje generations familie af maskiner IBM-360 (USA). Modellerne havde et enkelt kommandosystem og adskilte sig fra hinanden i mængden af ​​RAM og ydeevne.

I \(1967\) begyndte produktionen af ​​BESM - 6 (\(1\) millioner operationer i \(1\) s) og "Elbrus" (\(10\) millioner operationer i \(1\) s) .

I 1969 adskilte IBM begreberne hardware og software. Virksomheden begyndte at sælge software adskilt fra hardware, hvilket markerer begyndelsen på softwareindustrien.

\(29\) oktober \(1969\) arbejdet i det allerførste globale militær computer netværk ARPANet, der forbinder forskningslaboratorier i hele USA.

Vær opmærksom!

I \(1971\) blev den første mikroprocessor skabt af virksomheden Intel. På \(1\) Krystallen dannede \(2250\) transistorer.

1. Elementbase: integrerede kredsløb.

3. Mål: Computeren er lavet i form af identiske stativer.
4. Ydelse: \(1-10\) millioner operationer i sekundet.
5. Drift: computercentre, displayklasser, nyt speciale - systemprogrammør.
6. Programmering: algoritmiske sprog, operativsystemer.
7. RAM: \(64\) KB.

Da vi gik fra den første til den tredje generation, ændrede programmeringsevnerne sig radikalt. At skrive programmer i maskinkode til førstegenerationsmaskiner (og lidt enklere i Assembly) til de fleste andengenerationsmaskiner er en aktivitet, som langt de fleste moderne programmører bliver fortrolige med, når de studerer på et universitet.

Fremkomsten af ​​proceduresprog højt niveau og oversættere fra dem var det første skridt mod en radikal udvidelse af kredsen af ​​programmører. Forskere og ingeniører begyndte selv at skrive programmer for at løse deres problemer.

Allerede i tredje generation dukkede store forenede serier af computere op. For store og mellemstore maskiner i USA er dette primært IBM 360/370-familien. I USSR var \(70\)'erne og \(80\)'erne tidspunktet for oprettelsen af ​​forenede serier: ES (forenet system) af computere (store og mellemstore maskiner), SM (system af små) computere og " Elektronik» ( serie mikrocomputer).

De var baseret på amerikanske prototyper fra IBM og DEC (Digital Equipment Corporation). Snesevis af computermodeller blev skabt og frigivet, med forskellige formål og ydeevne. Deres produktion blev praktisk talt indstillet i begyndelsen af ​​\(90\)'erne.

IV generation af computere: computere designet fra \(1975\) til begyndelsen af ​​\(90\)'erne

I \(1975\) var IBM den første til at begynde industriel produktion af laserprintere.

I \(1976\) opretter IBM den første inkjetprinter.

I \(1976\) blev den første personlige computer oprettet.

Steve Jobs og Steve Wozniak organiseret en virksomhed til produktion af personlige computere " Æble», beregnet til en bred vifte af ikke-professionelle brugere. \(Apple 1\) blev solgt til en meget interessant pris - \(666,66\) dollars. På ti måneder lykkedes det os at sælge omkring to hundrede sæt.

I \(1976\) dukkede den første diskette op med en diameter på \(5,25\) tommer.

I \(1982\) begyndte IBM at producere IBM PC-computere med Intel processor 8088, som fastlagde principperne åben arkitektur, takket være hvilken hver computer kan samles som fra terninger, under hensyntagen til tilgængelige midler og med mulighed for efterfølgende udskiftning af blokke og tilføjelse af nye.

I \(1988\) blev den første ormevirus oprettet til at inficere e-mail.

I \(1993\) begyndte produktionen af ​​IBM PC-computere med en Pentium-processor.

1. Elementbase: store integrerede kredsløb (LSI).
2. Tilslutning af elementer: printplader.
3. Dimensioner: kompakte computere, bærbare computere.
4. Ydeevne: \(10-100\) millioner operationer i sekundet.
5. Drift: multi-processor og multi-maskine systemer, alle computerbrugere.
6. Programmering: databaser og databanker.
7. RAM: \(2-5\) MB.
8. Databehandling af telekommunikation, integration i computernetværk.

V generation af computere: udvikling siden \(90\)'erne af det tyvende århundrede

Elementbasen er ultra-storskala integrerede kredsløb (VLSI) ved hjælp af optoelektroniske principper (lasere, holografi).

En elektronisk computer er et sæt hardware og software designet til at automatisere forberedelsen og løsningen af ​​brugeropgaver. Brugeren forstås som en person, i hvis interesse data behandles på en computer. Kunder af computerarbejde, programmører og operatører kan fungere som brugere. Som regel? er tiden til at forberede problemer mange gange længere end tiden til at løse dem.

I henhold til skabelsesstadierne og den anvendte elementbase er computere konventionelt opdelt i generationer:

1. generation, 50'erne: Computere baseret på elektronvakuumrør;

2. generation, 60'erne: Computere baseret på diskrete halvlederenheder (transistorer);

3. generation, 70'erne: Halvledercomputere integrerede kredsløb med en lav og middel grad af integration (hundrede, tusinder af transistorer i én pakke);

4. generation, 80'erne: Computere baseret på storskala og ultra-storskala integrerede kredsløb-mikroprocessorer (titusindvis - millioner af transistorer i en chip);

5. generation, 90'erne: Computere med mange snesevis af parallelt arbejdende mikroprocessorer, der gør det muligt at bygge effektive vidensbehandlingssystemer; Computere på ultra-komplekse mikroprocessorer med en parallel-vektor struktur, der samtidigt udfører snesevis af sekventielle programkommandoer;

6. og efterfølgende generationer: optoelektroniske computere med massiv parallelitet og neural struktur - med distribueret netværk et stort antal (ti tusindvis) simple mikroprocessorer, der modellerer arkitekturen af ​​neurale biologiske systemer.

Hver efterfølgende generation af computere har væsentligt bedre egenskaber sammenlignet med den forrige. Således øges computerens ydeevne og kapaciteten af ​​alle lagerenheder som regel med mere end en størrelsesorden.

Udvalget af moderne computere er meget stort. Men deres strukturer er baseret på generelle logiske principper, der gør det muligt at skelne mellem følgende hovedenheder i enhver computer:

hukommelse (lagerenhed, hukommelse), bestående af omnummererede celler;


en processor, der indbefatter en styreenhed (CU) og en aritmetisk-logisk enhed (ALU);


input enhed;


outputenhed.


Disse enheder er forbundet via kommunikationskanaler, hvorigennem information overføres.


Hukommelsesfunktioner:


modtagelse af information fra andre enheder;


huske information;


– levering af information på anmodning til andre enheder i maskinen.


Processor funktioner:


databehandling af givet program ved at udføre aritmetiske og logiske operationer;


softwarekontrol af driften af ​​computerenheder.





Ris. 1. Generel ordning computer


Den del af processoren, der udfører instruktioner, kaldes en aritmetisk logisk enhed (ALU), og den anden del, der udfører enhedskontrolfunktioner, kaldes en kontrolenhed (CU).


Normalt skelnes disse to enheder rent betinget; de er ikke strukturelt adskilte.


Processoren indeholder et antal specialiserede yderligere hukommelsesceller kaldet registre. Registeret udfører funktionen korttidslagring af et nummer eller en kommando.


Den første person til at formulere de grundlæggende principper for funktionen af ​​universelle computerenheder, dvs. computere, var den berømte matematiker John von Neumann.


Først og fremmest, moderne computer skal have følgende enheder:


en aritmetisk-logisk enhed, der udfører aritmetiske og logiske operationer;


en kontrolenhed, der organiserer processen med programudførelse;


• en lagerenhed eller hukommelse til lagring af programmer og data;
  

  eksterne enheder til input/output af information
  

  De første elektroniske computere (computere) dukkede op for kun 50 år siden. I løbet af denne tid er mikroelektronik, computerteknologi og hele datalogiindustrien blevet en af ​​hovedkomponenterne i globale videnskabelige og teknologiske fremskridt. Computerteknologiens indflydelse på alle områder af menneskelig aktivitet fortsætter med at udvide i bredden og dybden. I øjeblikket bruges computere ikke kun til at udføre komplekse beregninger, men også til styring af produktionsprocesser, i uddannelse, sundhedspleje, økologi osv. Dette forklares ved, at computere er i stand til at behandle enhver form for information: numerisk, tekst, tabel, grafik, video, lyd.
  

  En elektronisk computer er et sæt hardware og software designet til at automatisere forberedelsen og løsningen af ​​brugeropgaver. Brugeren forstås som en person, i hvis interesse data behandles på en computer. Kunder af computerarbejde, programmører og operatører kan fungere som brugere. Som regel er tiden til at forberede problemer mange gange længere end tiden til at løse dem.
  

  Brugerkrav til udførelse af beregningsarbejde opfyldes ved særlig udvælgelse og konfiguration af hardware og software. Typisk er disse værktøjer indbyrdes forbundet og kombineret i én struktur.
  

  Struktur- et sæt af elementer og deres forbindelser. Der er strukturer af tekniske, software og hardware-software værktøjer. Når du vælger en computer til at løse deres problemer, er brugeren interesseret i funktionaliteten af ​​tekniske og software moduler(hvor hurtigt et problem kan løses, hvor egnet computeren er til at løse en given række problemer, hvilke programtjenester er tilgængelige på computeren, mulighederne for den interaktive tilstand, omkostningerne ved at forberede og løse problemer osv.). I dette tilfælde er brugeren ikke interesseret i den specifikke tekniske og softwareimplementering af individuelle moduler, men i mere generelle spørgsmål om muligheden for at organisere beregninger. Sidstnævnte indgår i begrebet computerarkitektur, hvis indhold er ret omfattende.
  

  Computer arkitektur er et multi-level hierarki af hardware og software, hvorfra en computer er bygget. Hvert niveau giver mulighed for flere konstruktioner og anvendelser. Den specifikke implementering af niveauerne bestemmer funktionerne i computerens strukturelle design. Efterfølgende afsnit af lærebogen diskuterer disse spørgsmål i detaljer.
  

  Forskellige kategorier af computerspecialister er engageret i at detaljere det arkitektoniske og strukturelle design af en computer. Kredsløbsingeniører designer individuelle tekniske enheder og udvikler metoder til at forbinde dem med hinanden. Systemprogrammører skaber hardwarekontrolprogrammer, informationsinteraktion mellem niveauer, organisering af computerprocessen. Applikationsprogrammører udvikler softwarepakker på højere niveau, der giver brugerinteraktion med computere og de nødvendige tjenester, når de løser deres problemer.
  

  Brugeren selv er normalt interesseret i mere generelle spørgsmål vedrørende hans interaktion med computeren (menneske-maskine-grænseflade), begyndende med følgende grupper af computerkarakteristika, der bestemmer dens struktur:
  

  – teknisk og præstationsegenskaber Computere (hastighed og ydeevne, indikatorer for pålidelighed, pålidelighed, nøjagtighed, drift og ekstern hukommelse, dimensioner, omkostninger til hardware og software, driftsfunktioner osv.);
  

  – egenskaber og sammensætning funktionelle moduler grundlæggende computerkonfiguration; muligheden for at udvide sammensætningen af ​​hardware og software; mulighed for at ændre strukturen;
  

  – sammensætning af computersoftware og -tjenester (operativsystem eller miljø, pakker applikationsprogrammer, programmeringsautomatiseringsværktøjer).
  

  En af de vigtigste egenskaber ved en computer er dens hastighed, som er karakteriseret ved antallet af kommandoer, som computeren udfører på et sekund. Da computerkommandoer inkluderer operationer, der varierer i udførelsesvarighed og i sandsynligheden for deres brug, giver det mening at karakterisere det enten ved computerens gennemsnitlige hastighed eller ved den maksimale hastighed (for de "korteste" operationer af "register- at-registrere” type). Moderne computere har meget høje ydelsesegenskaber, målt i titusinder og hundreder af millioner af operationer i sekundet. For eksempel forventes en mikroprocessor produceret i fællesskab af Intel og Hewlett-Packard (kode P7) at dukke op i den nærmeste fremtid, hvis hastighed bør nå en milliard operationer i sekundet.
  

  Virkelig eller effektiv præstation, leveret af en computer, er betydeligt lavere, og det kan variere meget afhængigt af den klasse af problemer, der løses. Præstationssammenligning forskellige typer Computere, der adskiller sig skarpt fra hinanden i deres egenskaber, giver ikke pålidelige skøn. Derfor bruges meget ofte, i stedet for en præstationskarakteristik, den tilhørende præstationskarakteristik - mængden af ​​arbejde, der udføres af en computer pr. tidsenhed. For eksempel kan du definere denne parameter ved antallet af opgaver, der udføres på en bestemt tid. Sammenligning af forskellige typer computere baseret på denne egenskab kan dog forårsage vanskeligheder. Da det er vigtigt at vurdere ydeevnen af ​​forskellige computere praktisk opgave, selvom denne formulering af spørgsmålet heller ikke er helt korrekt, er relative ydeevnekarakteristika blevet foreslået til brug. For eksempel, Intel selskab for at evaluere processorer foreslog den en test kaldet iCOMP-indekset (Intel Comparative Microprocessor Performance). Når det bestemmes, tages fire hovedaspekter af ydeevnen i betragtning: arbejde med heltal, flydende komma, grafik og video. Data har 16- og 32-bit repræsentation. Hver af de otte parametre deltager i beregningen med sin egen vægtningskoefficient, bestemt af det gennemsnitlige forhold mellem disse operationer i reelle problemer.
  

  En anden vigtig egenskab ved en computer er lagerkapacitet. Hukommelseskapacitet måles ved antallet af strukturelle enheder af information, der samtidigt kan være i hukommelsen. Denne indikator giver dig mulighed for at bestemme, hvilket sæt programmer og data der kan placeres samtidigt i hukommelsen.
  

  Den mindste strukturelle enhed af information er en bit - et binært ciffer. Som regel måles hukommelseskapacitet i større måleenheder - bytes (en byte er lig med otte bits). Følgende måleenheder er 1 KB = 210 1024 bytes, 1 MB = 210 KB = 220 bytes, 1 GB = 210 MB = 2 KB = 230 bytes.
  

  Typisk karakteriseres kapaciteten af ​​RAM og kapaciteten af ​​ekstern hukommelse separat. I øjeblikket kan personlige computere have en RAM-kapacitet på 4-32 MB og endnu mere. Denne indikator er meget vigtig for at bestemme, hvilke softwarepakker og deres applikationer der kan behandles samtidigt i maskinen.
  

  Ekstern hukommelseskapacitet afhænger af medietypen. Kapaciteten af ​​en diskette er således 0,3-3 MB, afhængigt af typen af ​​drev og disketternes karakteristika. Hård kapacitet Diskkapaciteten kan nå op på flere GB, kapaciteten på en cd-rom kan være hundredvis af MB (640 MB og derover) osv. Kapaciteten af ​​ekstern hukommelse karakteriserer mængden af ​​software og individuelle softwareprodukter, der kan installeres på en computer. For eksempel at installere et operativsystem Windows miljø 95 volumen påkrævet hård hukommelse disk mere end 100 MB og mindst 8-16 MB computer RAM.
  

  Pålidelighed- dette er en computers evne til under visse betingelser at udføre de nødvendige funktioner inden for et givet tidsrum (ISO-standard (International Organization of Standards) 23 82/14-78).
  

  En computers høje pålidelighed er indbygget i produktionsprocessen. Overgangen til en ny elementbase - ultra-storskala integrerede kredsløb (VLSI) reducerer kraftigt antallet af anvendte integrerede kredsløb og dermed antallet af deres forbindelser til hinanden. Layoutet af computeren og tilvejebringelsen af ​​de nødvendige driftstilstande (køling, støvbeskyttelse) er gennemtænkt. Det modulære designprincip gør det nemt at kontrollere og overvåge driften af ​​alle enheder, diagnosticere og fejlfinde problemer.
  

  Nøjagtighed- evnen til at skelne mellem næsten lige værdier (ISO standard - 2382/2-76). Nøjagtigheden af ​​at opnå behandlingsresultater bestemmes hovedsageligt af computerens bitkapacitet såvel som de strukturelle enheder, der bruges til at repræsentere information (byte, ord, dobbeltord).
  

  I mange computerapplikationer kræves der ikke stor præcision, for eksempel ved behandling af tekster og dokumenter, eller ved styring af teknologiske processer. I dette tilfælde er det nok at bruge 8, 16-bit binære koder.
  

  Når du udfører komplekse beregninger, er det nødvendigt at bruge en højere bitdybde (32, 64 eller endnu mere). Derfor har alle moderne computere mulighed for at arbejde med 16- og 32-bit maskinord. Ved hjælp af sprogprogrammeringsværktøjer på højt niveau kan denne rækkevidde øges flere gange, hvilket gør det muligt at opnå meget høj nøjagtighed.
  

  Troværdighed- egenskaben af ​​oplysninger, der skal opfattes korrekt. Pålidelighed er karakteriseret ved sandsynligheden for at opnå fejlfrie resultater. Det specificerede niveau af pålidelighed sikres af hardware- og softwarestyringsværktøjerne på selve computeren. Metoder til overvågning af pålidelighed er mulige ved at løse referenceproblemer og gentage beregninger. I særligt kritiske tilfælde udføres kontrolbeslutninger på andre computere, og resultaterne sammenlignes.
  

  2. Grafisk editor til Windows-operativsystemet
  

  Paint er den enkleste grafikeditor indbygget i Windows-operativsystemet og designet til at skabe og redigere rastergrafik hovedsageligt Windows-format(BMP) og GIF-formater, JPEG. Den er velegnet til at lave simple grafiske illustrationer: diagrammer, diagrammer og grafer, der kan indlejres i f.eks. tekstdokumenter. Derudover giver editoren dig mulighed for at indtaste tekster ved hjælp af Windows-skrifttypesættet.
  

  Paints grafiske editor er fokuseret på processen med at "tegne" et billede og kombinere færdige fragmenter og er ikke beregnet til seriøst grafisk arbejde, for eksempel teknisk design (dele, biler, huse), redigering af fotoillustrationer mv.
  

  Hovedfunktioner i editoren:
  

  samtidig arbejde med kun én fil;
  

  tegning af lige og buede linjer i forskellige tykkelser og farver;
  

  ved hjælp af børster forskellige former, bredde og farve;
  

  konstruktion af forskellige former - rektangler, polygoner, ovaler, ellipser - skraverede og uskyggede;
  

  placere tekst på en tegning;
  

  brug af transformationer - rotationer, refleksioner, udstrækning og skævhed.
  

  For at starte Paint-grafikeditoren skal du køre: Start _
  Programmer ) Standard )Grafisk editor Paint. Efter lancering ser Paint-grafikredigeringsvinduet ud som vist i 1.
  

  Elementer i Paint editor-vinduet:
  

  1 – titellinje (billedfilnavn og derefter editornavn);
  

  2 – menulinje (kommandoer Fil, Redigere, Udsigt, Tegning, Palette Og Reference);
  

  
  

  Ris. 1. Mal grafisk editor-vindue
  

  3 — værktøjslinje;
  

  4 - farvepalet;
  

  5 — felt til valg af linjebredde;
  

  6 - vandret og lodrette striber rulle;
  

  7 - arbejdsfelt (arbejdsområde).
  

  Håndter arbejdet grafisk Paint editor muligt ved at vælge kommandoer fra menuer og værktøjslinjeikoner. Der er kommandoer, der kun kan kaldes gennem menuen eller kun gennem værktøjslinjen.
  

  Grundlæggende handlinger med en tegning
  

  For at oprette en ny tegning skal du bruge følgende sekvens: Fil _
  skab. Herefter vises et hvidt rektangel i vinduets arbejdsområde, som de arbejder imod.
  

  For at ændre standardstørrelsen på billedet skal du placere markøren i nederste højre hjørne af det hvide rektangel (markøren vil ændre udseendet til to diagonale pile) og flytte markøren, mens du holder venstre museknap nede til en ny placering. En anden måde at indstille størrelsen på billedet på er ved at vælge fra menupunktet Tegning punkt Egenskaber og går ind på markerne Bredde Og Højde de nødvendige værdier. Det er også muligt at vælge Enheder Og Type farvepalet (farve eller sort/hvid). Det skal bemærkes, at hvis de nuværende dimensioner af billedet overstiger de nye dimensioner, så beskæres billedet langs højre og nederste kanter. Hvis de nye dimensioner er større end de nuværende dimensioner, modtager det tilføjede område den aktuelle baggrundsfarve.
  

  Brug sekvensen for at gemme en tegning Fil _
  Gemme (Gem som). I dette tilfælde skal du angive filnavnet, vælge filtypen (BMP, JPG eller GIF) og den mappe, der skal gemmes. Gem udføres ved at vælge handlingen med musen Gemme.
  

  Hvis en tegning, der tidligere var i arbejdsområdet, ikke blev gemt, men kommandoen blev givet til at lukke editoren, vil spørgsmålet blive stillet: Vil du gemme ændringer i filen...? med svarmuligheder Ja, Ingen Og Afbestille. Vælg en mulighed Afbestille vil annullere exit-kommandoen og vende tilbage til at redigere tegningen.
  

  Til fjernelse Total tegnet fra arbejdsområdet brug menupunkter Tegning _ Klar.
  

  Brug sekvensen for at indlæse et billede fra disken Fil _ Åben. Derefter skal du vælge filplaceringen på disken (biblioteket), filtype og filnavn fra listen. Handlingen bekræftes ved at trykke på knappen Åben.
  

  Værktøjslinje
  

  At tegne, male, ændre farver, skrive, slette osv. i Paint skal du vælge det ønskede værktøj. For at gøre dette skal du bruge værktøjslinjen (fig. 2). Du skal klikke på knappen med det rigtige værktøj. Herefter vil den valgte knap blive trykket, hvilket informerer brugeren om den valgte handling. Musemarkøren vil også ændre form afhængigt af dit valg. Flytning af markøren rundt i arbejdsområdet, mens du holder venstre museknap nede, resulterer i brug af værktøjet og ændring af tegningen. Når museknappen slippes, flyttes markøren ganske enkelt (uden at ændre mønsteret).
  

  
  

  Ris. 2. Paint Toolbar
  

  (1) og Udvælgelse(2) – giver dig mulighed for at vælge en del af et frit mønster eller hele mønsteret til efterfølgende kopiering, sletning osv.
  

  Viskelæder(3) - sletning af en del af tegningen. Du kan ændre viskelæderstørrelsen. Det fjernede område af tegningen vil have baggrundsfarven.
  

  Fylde(4) - giver dig mulighed for at male med den valgte farve indre del vilkårlig lukket region. Dette kræver, at du klikker hvor som helst i området. Hvis området ikke er lukket, så vil hele arbejdsområdet blive malet.
  

  Vælg en farve fra den, der er vist på billedet(5) – til efterfølgende tegning, for eksempel med blyant eller pensel.
  

  vægt(6) – 1, 2, 6 eller 8 – forstørrelse af et fragment af billedet.
  

  Blyant(7) - når venstre museknap trykkes, tegnes et spor af den valgte farve med en tykkelse på 1 pixel bag musemarkøren. Når venstre knap slippes, er sporet ikke tegnet.
  

  Børste(8) - handlingen ligner en blyant, men du kan ændre formen på penslen - cirkel, firkant osv. og penslens tykkelse.
  

  Spray(9) - tegning ved hjælp af effekten af ​​spraymaling.
  

  Indskrift(10) – giver dig mulighed for at skrive tekst ved hjælp af tegn i den valgte størrelse, stil og skrifttype i et rektangulært vindue med en uigennemsigtig eller gennemsigtig baggrund.
  

  Linje(11) - designet til at tegne en lige linje (segment) af den valgte farve og tykkelse. Enderne af segmentet er de steder, hvor venstre museknap blev trykket og sluppet.
  

  Kurve(12) - designet til at tegne glatte buede linjer, der forbinder givet point, valgt farve og tykkelse. Først tegnes en lige linje, derefter med venstre museknap trykket kan kurven bøjes to gange i de valgte retninger.
  

  Rektangel(13) - bruges til at tegne fyldte og ufyldte rektangler og firkanter. Du skal klikke på venstre museknap, flytte markøren til et andet punkt og slippe knappen. Mulige tilstande– "kun ramme", "ramme og udfylde", "kun udfylde".
  

  Polygon(14) - tegning af polygoner. For at tegne den første side skal du trække markøren, mens du holder knappen nede. For at konstruere de følgende sider kan du klikke med musen ved polygonens spidser.
  

  Ellipse(15) - tegning af en ellipse indskrevet i det tilsigtede rektangel. Du kan vælge en tilstand (se rektangel).
  

  Afrundet rektangel(16) - tegning af et rektangel med afrundede hjørner.
  

  Redigering af en tegning
  

  Valg af palet
  

  Der er to måder at vælge en farve på.
  

  For det første er der en farvepalet med 28 foreslåede farver (figur 3). For at vælge linje- og baggrundsfarver skal du venstreklikke ovenfor i den rigtige farve. Klik for at vælge en baggrundsfarve Højreklik. Standard hoved- og baggrundsfarver vises i nederste venstre hjørne af Paint-vinduet.
  

  
  

  Ris. 3. Standardfarver og farvepalet
  

  For det andet kan du vælge et værktøj Farvevalg og klik den på stedet for arbejdsområdet, der er malet med den ønskede farve.
  

  For at ændre paletten skal du vælge den farve, du vil ændre. På menuen Palette vælge hold Lave om
  palet. Klik på knappen Definer farve, og skift derefter farvekomponentværdierne ved hjælp af RGB-modellen (rød, grøn, blå) eller HLS (nuance, kontrast, lysstyrke). Klik på knapperne Tilføj til Sæt Og Okay.
  

  Konvertering af en farvetegning til sort/hvid
  

  For at udføre en specificeret handling i menuen Tegning vælge hold Egenskaber, og vælg derefter paletten Sort og hvid. Konvertering af en tegning til sort/hvid er irreversibel. Efter tilbagevenden til farvepaletten kan kun nye objekter farvelægges.
  

  Vende alle farver i et design
  

  Fremstillet ved at vælge fra menuen Tegning hold Inverter farver. Hver farve vil blive erstattet med dens omvendte (hvid bliver sort, gul bliver blå osv.).
  

  Indsættelse af tekst i en tegning
  

  Brug værktøjet til at indsætte tekst i en tegning Indskrift. For at gøre dette skal du klikke på knappen i værktøjslinjen. Hvis du klikker på billedet, vises et rektangel (ramme), hvor du kan indtaste tekst på klikstedet. En tekstmarkør i form af bogstavet I vises ved indtastningsstedet. Rammen viser grænserne for det område af tegningen, hvor teksten skal placeres.
  

  Hvis teksten er lang nok, passer den muligvis ikke ind i rammen, og rammens højde ændres. Dette skyldes det faktum, at mens du skriver, ombrydes ord automatisk til næste linje, når de når den højre kant af rammen. Som følge heraf er teksten muligvis ikke placeret korrekt. Derfor er det ofte nødvendigt at ændre størrelsen på rammen specifikt. For at gøre dette skal du placere markøren på de fede prikker på kanten af ​​rammen, hvorefter markøren vil ændre sit udseende til "to pile, der peger i forskellige retninger." Ved at holde venstre museknap nede, kan du flytte rammens kanter i en given retning.
  

  Tekst kan placeres på en tegning i to tilstande. I den første tilstand overmales teksten med den valgte farve, og dens baggrundsfarve falder sammen med hovedbaggrundsfarven (indskriften er uigennemsigtig, teksten skjuler tegningen og placerer sig oven på den). I det andet tilfælde males teksten også over med den valgte farve, og baggrunden er gennemsigtig (teksten er placeret oven på billedet). For at skifte tilstand vises et særligt panel på skærmen.
  

  Du kan bruge forskellige skrifttyper til at skrive tekst. En skrifttype er et sæt bogstaver, tal, symboler og tegnsætningstegn for en bestemt udseende. Skrifttypeegenskaber: skrifttype (Times New Roman, Arial, Courier osv.), størrelse og stil (almindelig, fed, kursiv, understreget). For at ændre alle skrifttype-attributter kan du bruge "Tekstattributter-panelet" (fig. 4).
  

  Ris. 4. Panel for tekstattributter
  

  Du kan aktivere eller deaktivere udseendet af panelet i menuen Udsigt ved at vælge en kommando Tekstattributpanel. Valget af skrifttype, dens størrelse og indkodningstype udføres fra rullelisterne. Du kan ændre skrifttypen før du skriver og mens du skriver. For at stoppe med at skrive kan du enten klikke med musen på billedet eller ændre værktøjet. Herefter kan du ikke ændre skrifttypen for tidligere indtastet tekst.
  

  Ændring af skalaen, se billedet
  

  Værktøj vægt tjener til at øge visningsskalaen for den aktuelle tegning. Du kan vælge forstørrelsesfaktoren "1x", "2x", "6x" og "8x", eller du kan placere rektangelet, der vises over det område af billedet, du vil se i forstørret skala og klikke på venstre museknap. I forstørret skala kan du arbejde med de enkelte pixels, der udgør billedet af tegningen. For at gendanne den originale billedskala skal du vælge koefficienten "1x".
  

  Ved ændring af skalaen kan den ønskede del af tegningen forsvinde fra den synlige del af malingsvinduet, pga. den nye størrelse på tegningen er flere gange større end størrelsen på arbejdsområdet. Du skal rulle gennem vinduet for at tegningen vises i arbejdsområdet. For at gøre dette skal du bruge lodrette og vandrette rullepaneler på henholdsvis højre og nederste side af arbejdsområdet.
  

  Du kan også ændre billedskalaen gennem menuen Udsigt ved hjælp af kommandoen Skala, Andet. I dette tilfælde er skaleringsfaktoren angivet som en procentdel: 100 %, 200 %, 400 %, 600 % og 800 %.
  

  Når du vælger en skala på 400 % eller mere, har du mulighed for at aktivere et gitter for mere behageligt arbejde med et billede. Dette gøres ved at vælge fra menuen Udsigt hold Vis gitter.
  

  I Paint-grafikeditoren er der en praktisk måde at se hele tegningen i normal skala. I dette tilfælde forsvinder vinduesrammen, alle værktøjslinjer, palet- og rullebjælker fra skærmen. Kun den redigerede tegning vil være synlig i normal skala i et fuldskærmsbillede. I denne tilstand kan du kun se billedet med forbud mod redigering. Brug sekvensen for at se Udsigt, Se tegning. Vend tilbage til redigeringstilstand ved at venstreklikke.
  

  Arbejde med et fragment af en tegning
  

  Værktøj Valg af et brugerdefineret område giver dig mulighed for at vælge et fragment - et vilkårligt område af tegningen, begrænset af den konstruerede linje. For at gøre dette skal du aktivere værktøjet og derefter, mens du holder venstre knap nede, tegne et lukket område med vilkårlig form. Hvis området er valgt forkert, skal du klikke på markøren et andet sted end det valgte område.
  

  Værktøj Udvælgelse giver dig mulighed for at vælge et vilkårligt rektangulært område. For at gøre dette skal du aktivere værktøjet, flytte markøren til det sted i arbejdsområdet, hvor et af hjørnerne af det valgte fragment vil være placeret, tryk på venstre museknap og flyt det i den ønskede retning.
  

  Der er to valgtilstande: gennemsigtig (baggrundsfarven er udelukket fra fragmentet) og uigennemsigtig (baggrundsfarven bibeholdes i fragmentet). For at vælge en tilstand vises et særligt midlertidigt panel på skærmen.
  

  Du kan flytte det valgte fragment af en tegning til et andet sted, oprette flere kopier af fragmentet eller overføre det til et andet program.
  

  For at flytte et fragment til et andet sted skal du trykke på venstre knap inde i det valgte område og derefter trække fragmentet til et andet sted uden at slippe det. Hvis du holder tasten nede Ctrl, så vil en kopi af fragmentet blive overført.
  

  Du kan også udføre andre handlinger på et fragment af en tegning: ændre størrelse, strække, rotere, vippe og vende ved hjælp af menukommandoer Tegning.
  

  Brug af udklipsholderen
  

  Det valgte område kan placeres i bufferen via menuen Redigere. For at gøre dette skal du bruge kommandoerne Kopi eller Skære. Du kan også lægge fragmentet ind i en fil med kommandoen Kopiér til fil.
  

  Brug menuen for at indsætte færdige fragmenter fra udklipsholderen eller filen i en tegning Redigere og hold Indsæt eller Indsæt fra fil henholdsvis. I dette tilfælde er det indsatte fragment i første omgang placeret i øverste venstre hjørne af skærmen og skal trækkes til Rigtigt sted med musen, mens venstre knap holdes nede.
  

  Annuller en gennemført operation
  

  Ved redigering af tegninger kan du ikke ændre allerede afsluttede elementer grafisk billede- du kan kun slette dem, eller flytte dem eller tegne over dem.
  

  Hvad skal man gøre, hvis tegningen ved et uheld blev beskadiget? Du kan fortryde de sidste tre ændringer, du har lavet på en tegning. For at gøre dette skal du bruge menuen Redigere og team Afbestille.
  

  Hvis handlingen blev annulleret ved en fejl, kan den gendannes ved hjælp af menupunkter Redigere Og Gendan.
  

  Omdan en tegning
  

  Brug af menukommandoer Tegning Du kan vende, strække, komprimere, forstørre eller vippe udvalgte dele af billedet.
  

  Brug af kommandoen Vend/roter Du kan vende det valgte fragment i forhold til den lodrette eller vandrette akse. Der er kontakter til dette i dialogboksen Vend fra venstre mod højre, Vend fra top til bund Og Drej 90, 180 og 270 grader.
  

  Brug af kommandoen Stræk/vip Du kan strække eller vippe markeringen lodret eller vandret. For at gøre dette har dialogboksen tilsvarende kontakter og inputfelter.
  

  Forhåndsvis og udskriv din tegning
  

  Tegningen kan printes på en printer ved hjælp af sekvensen Fil _ Forsegle. På grund af forskelle mellem skærm- og printeropløsninger kan det samme design se anderledes ud på skærmen og på papiret. For at tjekke på forhånd, hvordan tegningen vil se ud, når den udskrives, skal du bruge menuen Fil og team Forhåndsvisning. Næste ved at bruge knapperne Større Og Mindre Du kan vælge den passende billedskala. Klik på knappen for at afslutte forhåndsvisningen Tæt.
  

  Brug af menuen Fil og team Sideindstillinger, kan du ændre sidestørrelsen, margenstørrelserne, billedretningen og den anvendte printer.
  

  Kopiering (“optagelse”) af et billede fra skærmen
  

  For at kopiere indholdet af hele skærmen til udklipsholderen skal du trykke på tasten Skærmudskrift. For at kopiere indhold til udklipsholderen aktivt vindue- tryk på tasterne samtidigt Alt+Print skærm.
  

  For at arbejde videre med tegningen, brug i menuen Redigere hold Indsæt.
  

  Opgave 2
  

  Oversigt over ændringer i udenlandsk valutaindskud til en saldokurs på 7,0% over en periode på 5 år, indledende indskud $1.400.
  

  Til økonomiafdelingen
  

  Inkassobureau
  

  LLC "Bakr", Krasnodar
  

  Nosov T.A.
  

  Resumé
  

  om emnet: "Oversigt over ændringer i valutaindskud til bankkurs"
  

  År

  Oprindeligt indskudsbeløb

  2007

  2008

  2009

  2010

  2011

Introduktion

1. Første generation af computere 1950-1960'erne

2. Anden generation af computere: 1960-1970'erne

3. Tredje generation af computere: 1970-1980'erne

4. Fjerde generation af computere: 1980-1990'erne

5. Femte generation af computere: 1990-nu

Konklusion

Introduktion

Siden 1950 er de designteknologiske og softwarealgoritmiske principper for konstruktion og brug af computere blevet radikalt opdateret hvert 7.-10. år. I den forbindelse er det legitimt at tale om generationer computere. Konventionelt kan hver generation tildeles 10 år.

Computere er nået en lang evolutionær vej med hensyn til elementbasen (fra lamper til mikroprocessorer) såvel som i betydningen af ​​fremkomsten af ​​nye kapaciteter, hvilket udvider omfanget og arten af ​​deres brug.

Opdelingen af ​​computere i generationer er en meget betinget, løs klassificering af computersystemer i henhold til graden af ​​udvikling af hardware og software, samt metoder til kommunikation med computeren.

Den første generation af computere omfatter maskiner, der blev skabt i begyndelsen af ​​50'erne: vakuumrør blev brugt i kredsløbene. Der var få kommandoer, kontrollerne var enkle, og RAM-kapaciteten og ydeevneindikatorerne var lave. Ydeevne er omkring 10-20 tusinde operationer i sekundet. Udskrivningsudstyr, magnetbånd, hulkort og hulpapirbånd blev brugt til input og output.

Anden generation af computere omfatter de maskiner, der blev designet i 1955-65. De brugte både vakuumrør og transistorer. RAM var bygget på magnetiske kerner. På dette tidspunkt dukkede magnetiske trommer og de første magnetiske skiver op. Såkaldte højniveausprog er dukket op, hvis midler tillader beskrivelsen af ​​hele beregningssekvensen i en visuel, let forståelig form. Dukkede op stort sæt biblioteksprogrammer til løsning af forskellige matematiske problemer. Anden generations maskiner var karakteriseret ved software-inkompatibilitet, hvilket gjorde det vanskeligt at organisere store informationssystemer Derfor skete der i midten af ​​60'erne en overgang til skabelsen af ​​computere, der var softwarekompatible og bygget på en mikroelektronisk teknologisk base.

Tredje generation af computere. Det er maskiner skabt efter 60'erne, der har en enkelt arkitektur, dvs. software kompatibel. Multiprogrammeringsmuligheder er dukket op, dvs. samtidig afvikling af flere programmer. Tredje generation computere brugte integrerede kredsløb.

Fjerde generation af computere. Dette er den nuværende generation af computere udviklet efter 1970. 4. generations maskiner blev designet til effektivt at bruge moderne sprog på højt niveau og forenkle programmeringsprocessen for slutbruger.

Med hensyn til hardware er de kendetegnet ved brugen af ​​store integrerede kredsløb som en elementær base og tilstedeværelsen af ​​højhastigheds-random access-lagerenheder med en kapacitet på flere MB.

4. generations maskiner er multi-processor, multi-maskine komplekser, der kører på ekstern strøm. hukommelse og generelt felt ext. enheder. Ydeevne når titusinder af operationer i sekundet, hukommelse - flere millioner ord.

Overgangen til femte generation af computere er allerede begyndt. Den består i en kvalitativ overgang fra databehandling til vidensbehandling og i at øge en computers grundlæggende parametre. Hovedvægten vil være på "intelligens".

I dag er den faktiske "intelligens", der demonstreres af de mest komplekse neurale netværk, under niveauet for en regnorm, dog begrænsede mulighederne neurale netværk i dag er mange revolutionære opdagelser måske lige om hjørnet.

1. Første generation af computere 1950-1960'erne

Logiske kredsløb blev skabt ved hjælp af diskrete radiokomponenter og elektroniske vakuumrør med en filament. Random access memory brugte magnetiske tromler, akustisk ultralydskviksølv og elektromagnetiske forsinkelseslinjer, katodestrålerør(CRT). Drev på magnetbånd, hulkort, hulbånd og plug-in switche blev brugt som eksterne lagerenheder.

Programmeringen af ​​denne generation af computere blev udført i det binære talsystem i maskinsprog, det vil sige, at programmerne var strengt fokuseret på specifik model biler "døde" sammen med disse modeller.

I midten af ​​1950'erne dukkede maskinorienterede sprog som symbolske kodningssprog (SCL'er) op, hvilket i stedet tillod binær notation kommandoer og adresser bruger deres forkortede verbale (bogstavs)notation og decimaltal. I 1956 blev det første programmeringssprog på højt niveau til matematiske problemer skabt - Fortran-sproget, og i 1958 - det universelle programmeringssprog Algol.

Computere, der starter fra UNIVAC og slutter med BESM-2 og de første modeller af Minsk- og Ural-computere, hører til den første generation af computere.

2. Anden generation af computere: 1960-1970'erne

Logiske kredsløb blev bygget på diskrete halvledere og magnetiske elementer (dioder, bipolære transistorer toroidale ferrit-mikrotransformere). Trykte kredsløb (kort lavet af foliegetinax) blev brugt som design og teknologisk grundlag. Blokprincippet for maskindesign er blevet meget brugt, hvilket giver dig mulighed for at forbinde et stort antal forskellige eksterne enheder til hovedenhederne, hvilket giver større fleksibilitet i brugen af ​​computere. Urfrekvenserne for elektroniske kredsløb er steget til hundredvis af kilohertz.

Begyndte at blive brugt eksterne drev på hårde magnetiske diske1 og på disketter - et mellemniveau af hukommelse mellem magnetbåndsdrev og random access memory.

I 1964 dukkede den første computerskærm op - IBM 2250. Det var en monokrom skærm med en 12 x 12 tommer skærm og en opløsning på 1024 x 1024 pixels. Den havde en billedhastighed på 40 Hz.

Kontrolsystemer skabt på basis af computere krævede højere ydeevne fra computere, og vigtigst af alt, pålidelighed. Fejldetekterings- og korrektionskoder og indbyggede styrekredsløb er blevet meget brugt i computere.

Anden generations maskiner var de første til at implementere batchbehandling og telebehandlingstilstande for information.

Den første computer, der delvist brugte halvlederenheder i stedet for vakuumrør var der en SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) maskine, skabt i 1951.

I begyndelsen af ​​60'erne begyndte halvledermaskiner at blive produceret i USSR.

3. Tredje generation af computere: 1970-1980'erne

I 1958 opfandt Robert Noyce det lille integrerede siliciumkredsløb, som kunne rumme snesevis af transistorer på et lille område. Disse kredsløb blev senere kendt som Small Scale Integrated circuits (SSI). Og allerede i slutningen af ​​60'erne begyndte integrerede kredsløb at blive brugt i computere.

De logiske kredsløb i 3. generations computere var allerede helt bygget på små integrerede kredsløb. Urfrekvenserne for elektroniske kredsløb er steget til flere megahertz. Forsyningsspændingen (enheder af volt) og den strøm, der forbruges af maskinen, er faldet. Computernes pålidelighed og hastighed er steget markant.

Random access memory brugte mindre ferritkerner, ferritplader og magnetiske film med en rektangulær hystereseløkke. Diskdrev er blevet meget brugt som eksterne lagerenheder.

Yderligere to niveauer af lagerenheder er dukket op: ultra-random access memory-enheder på trigger-registre, som har enorm hastighed, men lille kapacitet (tivis af tal), og højhastigheds-cache-hukommelse.

Siden øjeblikket udbredt brug integrerede kredsløb i computere, kan teknologiske fremskridt inden for databehandling observeres ved hjælp af den velkendte Moores lov. En af stifterne Intel Gordon Moore opdagede i 1965 en lov, ifølge hvilken antallet af transistorer i et mikrokredsløb fordobles hvert 1,5 år.

På grund af den betydelige komplikation af både hardware og logisk struktur 3. generations computere begyndte ofte at blive kaldt systemer.

De første computere i denne generation var således modeller af IBM-systemer (en række IBM 360-modeller) og PDP (PDP 1). I Sovjetunionen begyndte man i samarbejde med landene i Rådet for Gensidig Økonomisk Bistand (Polen, Ungarn, Bulgarien, Østtyskland osv.1) at producere modeller samlet system(EC) og små computersystemer (SM).

I tredje generations computere lægges der stor vægt på at reducere kompleksiteten af ​​programmering, effektiviteten af ​​programudførelse i maskiner og forbedre kommunikationen mellem operatøren og maskinen. Dette sikres af kraftfulde operativsystemer, avanceret programmeringsautomatisering, effektive programafbrydelsessystemer, tidsdelingsdriftstilstande, realtidsdriftstilstande, multiprogramdriftstilstande og nye interaktive kommunikationstilstande. En effektiv videoterminal til kommunikation mellem operatøren og maskinen er også dukket op - en videomonitor eller skærm.

Meget opmærksomhed fokuseret på at forbedre pålideligheden og pålideligheden af ​​computerdrift og lette deres vedligeholdelse. Pålidelighed og pålidelighed sikres ved udbredt brug af koder med automatisk fejldetektion og korrektion (Hamming-korrektionskoder og cykliske koder).

Den modulære organisation af computere og den modulære opbygning af deres operativsystemer skabte rigelige muligheder at ændre konfigurationen af ​​computersystemer. I denne henseende opstod et nyt koncept for "arkitektur" af et computersystem, der definerede logisk organisation dette system fra brugerens og programmørens synspunkt.

4. Fjerde generation af computere: 1980-1990'erne

En revolutionerende begivenhed under udvikling computerteknologi Den tredje generation af maskiner var skabelsen af ​​store og ultrastore integrerede kredsløb (Large Scale Integration - LSI og Very Large Scale Integration - VLSI), en mikroprocessor (1969) og en personlig computer. Siden 1980 begyndte næsten alle computere at blive skabt på basis af mikroprocessorer. Den mest populære computer er blevet en personlig computer.

Logiske integrerede kredsløb i computere begyndte at blive skabt på basis af unipolære felteffekt CMOS-transistorer med direkte forbindelser, der opererer med mindre amplituder af elektriske spændinger (enheder af volt), forbruger mindre strøm end bipolære, og derved tillader implementering af mere avancerede nanoteknologier (i disse år - i en skala mikrometer).

Den første personlige computer blev skabt i april 1976 af to venner, Steve Jobe (f. 1955), en Atari-medarbejder, og Stefan Wozniak (f. 1950), som arbejdede hos Hewlett-Packard. Baseret på den integrerede 8-bit hårdloddede kredsløbscontroller af den populære elektronisk spil, der arbejdede om aftenen i en bilgarage, lavede de en simpel Apple-gamingcomputer programmeret i BASIC, hvilket var en vild succes. I begyndelsen af ​​1977 blev Apple Co. registreret, og produktionen af ​​verdens første personlige computer, Apple, begyndte.

5. Femte generation af computere: 1990-nu

Funktioner af arkitekturen i den moderne generation af computere diskuteres i detaljer i dette kursus.

Kort fortalt kan det grundlæggende koncept for en femte generations computer formuleres som følger:

1. Computere på ultra-komplekse mikroprocessorer med en parallel-vektor struktur, der samtidigt udfører snesevis af sekventielle instruktioner programmer.

2. Computere med mange hundrede parallelt arbejdende processorer, der muliggør konstruktion af data- og vidensbehandlingssystemer, effektive netværkscomputersystemer.

Sjette og efterfølgende generationer af computere

Elektroniske og optoelektroniske computere med massiv parallelisme, neural struktur, med et distribueret netværk af et stort antal (ti tusindvis) af mikroprocessorer, der modellerer arkitekturen af ​​neurale biologiske systemer.

Konklusion

Alle stadier af computerudvikling er konventionelt opdelt i generationer.

Den første generation blev skabt på basis af vakuum elektriske lamper, maskinen blev styret fra en fjernbetjening og hulkort ved hjælp af maskinkoder. Disse computere var anbragt i flere store metalskabe, der optog hele rum.

Den tredje generation dukkede op i 60'erne af det 20. århundrede. Computerelementer blev lavet på basis af halvledertransistorer. Disse maskiner behandlede information under kontrol af programmer i Assembly sprog. Data og programmer blev indtastet fra hulkort og hulbånd.

Den tredje generation blev udført på mikrokredsløb, der indeholdt hundredvis eller tusindvis af transistorer på én plade. Et eksempel på en tredje generations maskine er ES-computeren. Driften af ​​disse maskiner blev styret fra alfanumeriske terminaler. Højniveausprog og forsamling blev brugt til kontrol. Data og programmer blev indtastet både fra terminalen og fra hulkort og hulbånd.

Den fjerde generation blev skabt på grundlag af storskala integrerede kredsløb (LSI). Mest fremtrædende repræsentanter fjerde generation COMPUTER - personlige computere(PC). En universel enkeltbruger mikrocomputer kaldes personlig. Kommunikationen med brugeren blev udført via et farvedisplay, der bruger sprog på højt niveau.

Den femte generation er baseret på ultra-store integrerede kredsløb (VLSI), som er kendetegnet ved den kolossale tæthed af logiske elementer på chippen.

Det antages, at input af information til en computer fra stemme, kommunikation med en maskine i naturligt sprog, computersyn, maskinberøring, skabelsen af ​​intelligente robotter og robot-enheder vil blive udbredt.

Sammenligningsmuligheder	Computer generationer
	først	anden	tredje	fjerde
Tidsrum	1946 - 1959	1960 - 1969	1970 - 1979	siden 1980
Elementbase (til styreenhed, ALU)	Elektroniske (eller elektriske) lamper	Halvledere (transistorer)	Integrerede kredsløb	Storskala integrerede kredsløb (LSI)
Hovedtype af computer	Stor		Lille (mini)	Mikro
Grundlæggende input-enheder	Fjernbetjening, hulkort, hulbåndsindgang	Tilføjet alfanumerisk display og tastatur	Alfanumerisk display, tastatur	Farvegrafisk display, scanner, tastatur
Vigtigste output-enheder	Alfanumerisk udskrivningsenhed (ADP), udstanset tape		Plotter, printer
Ekstern hukommelse	Magnetbånd, trommer, hulbånd, hulkort	Tilføjet magnetisk disk	Udstansede papirbånd, magnetisk skive	Magnetisk og optiske diske
Nøglebeslutninger i software	Universelle programmeringssprog, oversættere	Batch-operativsystemer, der optimerer oversættere	Interaktive operativsystemer, strukturerede sprog programmering	Venlig software, netværksoperativsystemer
Computerdriftstilstand	Enkelt program	Parti	Tidsdeling	Personligt arbejde og netværksbehandling
Formålet med at bruge en computer	Videnskabelige og tekniske beregninger	Tekniske og økonomiske beregninger	Ledelse og økonomiske beregninger	Telekommunikation, informationstjenester

Tabel - Hovedkarakteristika for computere af forskellige generationer

Generation	1	2	3	4
Periode, år	1946 -1960	1955-1970	1965-1980	1980-nutid vr.
Element base	Vakuumrør	Halvlederdioder og transistorer	Integrerede kredsløb	Integrerede kredsløb i meget stor skala
Arkitektur	Von Neumann arkitektur	Multiprogram mode	Lokale netværk Computere, delte computersystemer	Multiprocessorsystemer, personlige computere, globale netværk
Ydeevne	10 – 20 tusind op/s	100-500 tusind op/s	Omkring 1 million op/s	Tit og hundreder af millioner op/s
Software	Maskinsprog	Operativsystemer, algoritmiske sprog	Operativsystemer, dialogsystemer, computergrafiksystemer	Applikationspakker, databaser og viden, browsere
Eksterne enheder	Inputenheder fra hulbånd og hulkort,	ATsPU, teleprintere, NML, NMB	Videoterminaler, HDD'er	NGMD, modemer, scannere, laserprintere
Ansøgning	Beregningsproblemer	Ingeniør, videnskabelig, økonomiske mål	ACS, CAD, videnskabelige og tekniske opgaver	Ledelsesopgaver, kommunikation, oprettelse af arbejdsstationer, tekstbehandling, multimedie
Eksempler	ENIAC, UNIVAC (USA); BESM - 1,2, M-1, M-20 (USSR)	IBM 701/709 (USA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (USSR)	IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (USA); EU 1050, 1066, Elbrus 1.2 (USSR)	Cray T3 E, SGI (USA), PC'er, servere, arbejdsstationer fra forskellige producenter

I løbet af 50 år er der dukket flere generationer af computere op, som afløser hinanden. Den hurtige udvikling af VT i hele verden bestemmes kun af avancerede elementbase og arkitektoniske løsninger.
Da en computer er et system bestående af hardware og software, er det naturligt at forstå en generation som computermodeller præget af samme teknologiske og softwareløsninger(elementbase, logisk arkitektur, software). I mellemtiden viser det sig i en række tilfælde at være meget vanskeligt at klassificere VT efter generation, fordi grænsen mellem dem bliver mere og mere udvisket fra generation til generation.
Første generation.
Elementært base - elektronisk lamper og relæer; RAM blev udført på flip-flops, senere på ferritkerner. Pålideligheden er lav, et kølesystem var påkrævet; Computere havde betydelige dimensioner. Ydelse - 5 - 30 tusind aritmetiske op/s; Programmering - i computerkoder (maskinkode), senere dukkede autokoder og samlere op. Programmering blev udført af en snæver kreds af matematikere, fysikere og elektronikingeniører. Første generations computere blev primært brugt til videnskabelige og tekniske beregninger.

Anden generation.
Halvleder element base. Pålidelighed og ydeevne øges markant, dimensioner og strømforbrug reduceres. Udvikling af input/output faciliteter og ekstern hukommelse. En række progressive arkitektoniske løsninger og videreudvikling af programmeringsteknologi - tidsdelingstilstand og multiprogrammeringstilstand (kombinerer arbejde central processor til behandling af data og input/output-kanaler, samt paralleliseringsoperationer til at hente kommandoer og data fra hukommelsen)
Inden for anden generation begyndte differentieringen af ​​computere i små, mellemstore og store at komme tydeligt frem. Anvendelsesområdet for computere til at løse problemer - planlægning, økonomi, produktionsprocesstyring osv. - er udvidet betydeligt.
Automatiserede kontrolsystemer (ACS) til virksomheder, hele industrier og teknologiske processer (ACS) er ved at blive skabt. Slutningen af ​​50'erne er karakteriseret ved fremkomsten af ​​en række problemorienterede programmeringssprog på højt niveau (HLP'er): FORTRAN, ALGOL-60 osv. Softwareudvikling begyndte med oprettelsen af ​​biblioteker med standardprogrammer i forskellige sprog programmering og forskellige formål, skærme og dispatchere til styring af computerdriftstilstande, planlægning af dets ressourcer, som lagde grundlaget for koncepterne for næste generations operativsystemer.

Tredje generation.
Elementbase på integrerede kredsløb (IC). En række computermodeller dukker op, som er softwarekompatible fra bunden og op og har stigende muligheder fra model til model. Den logiske arkitektur af computere og deres periferiudstyr, hvilket markant udvidede funktionaliteten og computeregenskaberne. Operativsystemer (OS) bliver en del af en computer. Mange opgaver med håndtering af hukommelse, input/outputenheder og andre ressourcer begyndte at blive overtaget af OS eller direkte af computerhardwaren. Software bliver kraftfuld: databasestyringssystemer (DBMS), automationssystemer dukker op design arbejde(CAD-systemer) til forskellige formål, automatiserede kontrolsystemer og processtyringssystemer bliver forbedret. Der lægges stor vægt på at skabe applikationsprogrampakker (APP) til forskellige formål.
Programmeringssprog og systemer er under udvikling. Eksempler: - serie af IBM/360-modeller, USA, serieproduktion-siden 1964; -EU Computers, USSR og CMEA-lande siden 1972.
Fjerde generation.
Elementbasen er ved at blive integrerede kredsløb i stor skala (LSI) og ultra-storskala (VLSI). Computere var allerede designet til effektiv brug af software (for eksempel UNIX-lignende computere, bedst nedsænket i UNIX-softwaremiljøet; Prolog-maskiner fokuseret på kunstig intelligens-opgaver); moderne atomkraftværker. Behandling af telekommunikationsinformation udvikler sig hurtigt ved at forbedre kvaliteten af ​​kommunikationskanaler ved hjælp af satellitkommunikation. Der skabes nationale og transnationale informations- og computernetværk, som gør det muligt at tale om begyndelsen på computeriseringen af ​​det menneskelige samfund som helhed.
Yderligere intellektualisering af computerteknologi bestemmes af skabelsen af ​​mere udviklede menneske-computer-grænseflader, vidensbaser, ekspertsystemer, parallelle programmeringssystemer osv.
Elementbasen har gjort det muligt at opnå stor succes i miniaturisering, hvilket øger pålideligheden og ydeevnen af ​​computere. Mikro- og minicomputere er dukket op, overlegne i egenskaber i forhold til mellemstore og store computere. tidligere generation til en væsentlig lavere pris. Produktionsteknologien af ​​VLSI-baserede processorer accelererede tempoet i computerproduktionen og gjorde det muligt at introducere computere til de brede masser af samfundet. Med fremkomsten af ​​en universel processor på en enkelt chip (mikroprocessor Intel-4004, 1971) begyndte pc'ens æra.
Den første pc kan betragtes som Altair-8800, skabt på basis af Intel-8080, i 1974. E.Roberts. P. Allen og W. Gates skabte en oversætter fra de populære Grundsprog, hvilket markant øgede intelligensen af ​​den første pc (senere grundlagde de den berømte Microsoft selskab Inc.). Ansigtet til 4. generation er i høj grad bestemt af skabelsen af ​​supercomputere karakteriseret ved høj ydeevne (gennemsnitshastighed 50 - 130 megaflops. 1 megaflops = 1 million operationer pr. sekund med flydende komma) og ikke-traditionel arkitektur (princippet om parallelisering baseret på pipelinet behandling af kommandoer). Supercomputere bruges til at løse problemer inden for matematisk fysik, kosmologi og astronomi, modellering af komplekse systemer osv. Da kraftfulde computere spiller og vil fortsætte med at spille en vigtig koblingsrolle i netværk, diskuteres netværksproblemer ofte sammen med spørgsmål om supercomputere. Blandt indenlandske udviklinger , supercomputere -Computere kan kaldes Elbrus-seriens maskiner, PS-2000 og PS-3000 computersystemer, der indeholder op til 64 processorer styret af en fælles kommandostrøm; ydeevne på en række opgaver blev opnået i størrelsesordenen 200 megaflops. På samme tid under hensyntagen til kompleksiteten af ​​udviklingen og implementeringen af ​​moderne supercomputerprojekter, som kræver intensiv grundforskning inden for datalogi, elektroniske teknologier, høje produktionsstandarder, seriøse finansielle omkostninger, det virker meget usandsynligt, at der i en overskuelig fremtid skabes af indenlandske supercomputere, hvis hovedkarakteristika ikke er ringere end de bedste udenlandske modeller.
Det skal bemærkes, at med overgangen til IP-teknologi til computerproduktion, skifter generationernes definerende vægt i stigende grad fra elementbasen til andre indikatorer: logisk arkitektur, software, brugergrænseflade, applikationsområder osv.
Femte generation.