Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Історія розвитку обчислювальної техніки 9





Скачати 36.44 Kb.
Дата конвертації26.03.2020
Розмір36.44 Kb.
Типреферат

ГЛАВА 1

ОСНОВИ ПК

Люди завжди відчували потребу в рахунку. Для цього вони використовували пальці рук, камінчики, які складали в купки або мали в ряд. Предметів фіксувалося за допомогою рисок, які проводилися по землі, за допомогою зарубок на палицях і вузликів, які зав'язувалися на мотузці.

Зі збільшенням кількості підлягають підрахунку предметів, розвитком наук і ремесел з'явилася необхідність в проведенні найпростіших обчислень. Найдавнішим інструментом, відомим в різних країнах, є рахунки (в Древньому Римі вони називалися calculi). Вони дозволяють виконувати найпростіші обчислення над великими числами. Рахунки виявилися настільки вдалим інструментом, що дожили з давніх часів майже до наших днів.

Ніхто не може назвати точний час і місце появи рахунків. Історики сходяться на думці, що їх вік становить кілька тисяч років, а їх батьківщиною можуть бути і Стародавній Китай, і Древній Єгипет, і Давня Греція.

1.1. КОРОТКА ІСТОРІЯ

РОЗВИТКУ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

З розвитком точних наук з'явилася нагальна потреба в проведенні великої кількості точних обчислень. У 1642 р французький математик Блез Паскаль сконструював першу механічну лічильну машину, відому як підсумовуються машина Паскаля (рис. 1.1). Ця машина являла собою комбінацію взаємопов'язаних коліщаток та приводів. На коліщатках були нанесені цифри від 0 до 9. Коли перший коліщатко (одиниці) робило повний оборот, в дію автоматично наводилося друге коліщатко (десятки); коли і воно досягало цифри 9, починало обертатися третє коліщатко і т.д. Машина Паскаля могла лише додавати і віднімати.

У 1694 р німецький математик Готфрід Вільгельм фон Лейбніц сконструював більш досконалу лічильну машину (рис. 1.2). Він був переконаний, що його винахід знайде широке застосування не тільки в науці, а й у побуті. На відміну від машини Паскаля Лейбніц використав циліндри, а не коліщатка та приводи. На циліндри було нанесено цифри. Кожен циліндр мав дев'ять рядів виступів або зубців. При цьому перший ряд містив 1 виступ, другий - 2 і так аж до дев'ятого ряду, який містив 9 виступів. Циліндри були рухливими і наводилися в певне положення оператором. Конструкція машини Лейбніца була більш досконалою: вона була здатна виконувати не тільки додавання і віднімання, але й множення, ділення і навіть витяг квадратного кореня.

Цікаво, що нащадки цієї конструкції дожили до 70-х років XX ст. в формі механічних калькуляторів (арифмометр типу «Фелікс») і широко використовувалися для різних розрахунків (рис. 1.3). Однак уже в кінці XIX в. з винаходом електромагнітного реле з'явилися перші електромеханічні лічильні пристрої. У 1887 р Герман Голлеріт (США) винайшов електромеханічний табулятор з введенням чисел за допомогою перфокарт. На ідею використовувати перфокарти його наштовхнула пробивання компостером проїзних квитків на залізничному транспорті. Розроблена ним 80-колонна перфокарта не зазнала істотних змін і в якості носія інформації використовувалася в перших трьох поколіннях комп'ютерів. Табулятори Голлеріта використовувалися під час 1-ї перепису населення в Росії в 1897 р Сам винахідник тоді спеціально приїжджав в Санкт-Петербург. З цього часу електромеханічні табулятори і інші подібні до них пристрої стали широко застосовуватися в бухгалтерському обліку.

На початку XIX ст. Чарльз Беббідж сформулював основні положення, які повинні лежати в основі конструкції обчислювальної машини принципово нового типу.

У такій машині, на його думку, повинні бути «склад» для зберігання цифрової інформації, спеціальний пристрій, що здійснює операції над числами, взятими зі «складу». Беббідж називав такий пристрій «млином». Інший пристрій служить для управління послідовністю виконання операцій, передачею чисел зі «складу» на «млин» і назад, нарешті, в машині повинно бути пристрій для введення вихідних даних і виведення результатів обчислень. Ця машина так ніколи і не була побудована - існували лише її моделі (рис. 1.4), але принципи, покладені в її основу, були пізніше реалізовані в цифрових ЕОМ.

Наукові ідеї Беббіджа захопили дочка відомого англійського поета лорда Байрона - графиню Аду Августу Лавлейс. Вона заклала перші фундаментальні ідеї про взаємодію різних блоків обчислювальної машини і послідовності рішення на ній завдань. Тому Аду Лавлейс по праву вважають першим в світі програмістом. Багатьма поняттями, введеними Адою Лавлейс в опису перших в світі програм, широко користуються сучасні програмісти.

Рис. 1.1. Паскаліна

Рис. 1.2. Рахункова машина Лейбніца

Рис. 1.3. Арифмометр «Фелікс»

Рис. 1.4. машина Беббіджа

Початком нової ери розвитку обчислювальної техніки на базі електромеханічних реле став 1934 р Американська фірма IBM (International Buisness Machins) почала випуск алфавітно-цифрових табуляторов, здатних виконувати операції множення. В середині 30-х років XX ст. на основі табуляторов створюється прообраз першої локальної обчислювальної мережі. У Пітсбурзі (США) в універмазі була встановлена ​​система, що складається з 250 терміналів, з'єднаних телефонними лініями з 20 табуляторами і 15 друкарськими машинками для розрахунків з покупцями. У 1934 - 1936 рр. німецький інженер Конрад Цузе прийшов до ідеї створення універсальної обчислювальної машини з програмним управлінням і зберіганням інформації в пристрої, що запам'ятовує. Він сконструював машину «Z-3» - це була перша програмно-керована обчислювальна машина - прообраз сучасних ЕОМ (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Обчислювальна машина Цузе

Це була релейний машина, яка використовує двійкову систему числення, що має пам'ять на 64 числа з плаваючою комою. В арифметичному блоці користувалася паралельна арифметика. Команда включала операційну та адресну частини. Введення даних здійснювався за допомогою десяткової клавіатури, був передбачений цифровий висновок, а також автоматичне перетворення десяткових чисел в двійкові і назад. Швидкість виконання операції додавання - три операції в секунду.

На початку 40-х років XX ст. в лабораторіях IBM спільно з ученими Гарвардського університету була розпочата розробка однієї з найпотужніших електромеханічних обчислювальних машин. Вона отримала назву MARK-1, містила 760 тис. Компонентів і важила 5 т (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Обчислювальна машина MARK -1

Останнім найбільшим проектом в сфері релейного обчислювальної техніки (ОТ) слід вважати побудовану в 1957 р в СРСР РВМ-1, яка за цілою низкою завдань була цілком конкурентоспроможна тодішнім ЕОМ. Проте з появою електронної лампи дні електромеханічних пристроїв залишалися лічені. Електронні компоненти мали великою перевагою в швидкодії і надійності, що і визначило подальшу долю електромеханічних обчислювальних машин. Настала ера електронних обчислювальних машин.

Перехід до наступного етапу розвитку засобів обчислювальної техніки і технології програмування був би неможливий без основоположних наукових досліджень в області передачі та обробки інформації. Розвиток теорії інформації пов'язане перш за все з ім'ям Клода Шеннона. Батьком кібернетики по праву вважається Норберт Вінер, а творцем теорії автоматів є Генріх фон Нейман.

Концепція кібернетики народилася з синтезу багатьох наукових напрямків: по-перше, як загальний підхід до опису та аналізу дій живих організмів і обчислювальних машин чи інших автоматів; по-друге, з аналогій між поведінкою спільнот живих організмів і людського суспільства і можливістю їх опису за допомогою загальної теорії управління; і, нарешті, з синтезу теорії передачі інформації і статистичної фізики, який привів до найважливішого відкриття, що зв'язує кількість інформації і негативну ентропію в системі. Сам термін «кібернетика» походить від грецького слова, що означає «керманич», він вперше був застосований Н.Вінера в сучасному сенсі в 1947 р Книга Н.Вінера, в якій він сформулював основні принципи кібернетики, називається «Кібернетика або управління і зв'язок в тварині і машині ».

Клод Шеннон - американський інженер і математик, людина, яку називають батьком сучасної теорій інформації. Він довів, що роботу перемикачів і реле в електричних схемах можна представити за допомогою алгебри, винайденої в середині XIX в. англійським математиком Джорджем Булем. З тих пір булева алгебра стала основою для аналізу логічної структури систем будь-якого рівня складності.

Шеннон довів, що всякий зашумленний канал зв'язку характеризується граничною швидкістю передачі інформації, званої межею Шеннона. При швидкостях передачі вище цієї межі неминучі помилки в переданої інформації. Однак за допомогою відповідних методів кодування інформації можна отримати як завгодно малу ймовірність помилки при будь-зашумленности каналу. Його дослідження були фундаментом для розробки систем передачі інформації по лініях зв'язку.

У 1946 р блискучий американський математик угорського походження Генріх фон Нейман сформулював основну концепцію зберігання команд комп'ютера в його власній внутрішньої пам'яті, що послужило величезним поштовхом до розвитку електронно-обчислювальної техніки.

Під час Другої світової війни він служив консультантом в атомному центрі в Лос-Аламосі, де займався розрахунками вибуховий детонації ядерної бомби і брав участь в розробці водневої бомби.

Нейману належать роботи, пов'язані з логічною організацією комп'ютерів, проблемами функціонування машинної пам'яті, що самовідтворюються систем і ін. Він брав участь у створенні першої електронної обчислювальної машини ENIAC, запропонована ним архітектура комп'ютера було покладено в основу всіх наступних моделей і до сих пір так і називається - «фон-неймановской».

I покоління комп'ютерів. У 1946 р в США були закінчені роботи по створенню ENIAC - першої обчислювальної машини на електронних компонентах (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Перша ЕОМ ENIAC

Нова машина мала вражаючі параметри: в ній використовувалося 18 тис. Електронних ламп, вона займала приміщення площею 300 м 2, мала масу 30 т, середня споживана потужність - 150 кВт. Машина працювала з тактовою частотою 100 кГц і виконувала операцію складання за 0,2 мс, а множення - за 2,8 мс, що було на три порядки швидше, ніж це могли робити релейні машини. Швидко виявилися і недоліки нової машини. За своєю структурою ЕОМ ENIAC нагадувала механічні обчислювальні машини: використовувалася десяткова система; програма набиралася вручну на 40 набраних полях; на перенастроювання комутаційних полів йшли тижні. При пробної експлуатації з'ясувалося, що надійність цієї машини дуже низька: пошук несправностей займав до декількох діб. Для введення і виведення даних використовувалися перфострічки і перфокарти, магнітні стрічки і друкуючі пристрої. У комп'ютерах I покоління була реалізована концепція зберігається програми. Комп'ютери I покоління використовувалися для прогнозування погоди, вирішення енергетичних завдань, завдань військового характеру і в інших важливих областях.

II покоління комп'ютерів.Одним з найважливіших досягнень, які привели до революції в конструюванні ЕОМ і в кінцевому рахунку до створення персональних комп'ютерів, був винахід транзистора в 1948 р Транзистор, який є твердотілим електронним перемикальних елементом (вентилем), займає набагато менше місця і споживає значно менше енергії , виконуючи ту ж роботу, що і лампа. Обчислювальні системи, побудовані на транзисторах, були набагато компактніше, економічніше і набагато ефективніше лампових. Перехід на транзистори поклав початок мініатюризації, яка зробила можливою появу сучасних персональних ЕОМ (як, втім, і інших радіотехнічних пристроїв - радіоприймачів, магнітофонів, телевізорів і т.д.). Для машин II покоління постало завдання автоматизації програмування, оскільки збільшувався розрив між часом на розробку програм і безпосередньо часом рахунку. Другий етап розвитку обчислювальної техніки кінця 50-х - початку 60-х років XX ст. характеризується створенням розвинених мов програмування (алгол, фортран, кобол) і освоєнням процесу автоматизації управління потоком завдань за допомогою самої ЕОМ, тобто розробкою операційних систем.

У 1959 р IBM випустила комерційну машину на транзисторах IBM 1401. Вона була поставлена ​​більш ніж в 10 тис. Екземплярах. У тому ж році IBM створила свій перший великий комп'ютер (мейнфрейм) моделі IBM 7090, повністю виконаний на базі транзисторів, з швидкодією 229 тис. Операцій в секунду, а в 1961 р розробила модель IBM 7030 для ядерної лабораторії США в Лос-Аламосі.

Яскравим представником вітчизняних ЕОМ II покоління стала велика електронна підсумовуються машина БЕСМ-6, розроблена С.А. Лебедєвим і його колегами (рис. 1.8). Для комп'ютерів цього покоління характерне використання мов програмування високого рівня, які отримали свій розвиток в комп'ютерах наступного покоління. Транзисторні машини II покоління зайняли всього лише п'ять років в біографії ЕОМ.

Рис. 1.8. БЕСМ-6

III покоління комп'ютерів. У 1959 р інженери фірми Texas Instruments розробили спосіб розміщення декількох транзисторів і інших елементів на одній основі (або підкладці) і з'єднання цих транзисторів без використання провідників. Так народилася інтегральна схема (ІС, або чіп). Перша інтегральна схема містила всього шість транзисторів. Тепер комп'ютери проектувалися на основі інтегральних схем малого ступеня інтеграції. З'явилися операційні системи, які стали брати на себе завдання управління пам'яттю, пристроями введення-виведення і іншими ресурсами.

У квітні 1964 р IBM анонсувала System 360 - перша родина універсальних програмно-сумісних комп'ютерів і периферійного обладнання. Елементної базою сімейства System 360 були обрані гібридні мікросхеми, завдяки чому нові моделі стали вважати машинами III покоління (рис. 1.9).

Рис. 1.9. ЕОМ III покоління IBM

При створенні сімейства System 360 IBM в останній раз дозволила собі розкіш випускати комп'ютери, несумісні з попередніми. Економічність, універсальність і невеликі габарити комп'ютерів цього покоління швидко розширила сферу їх застосування - управління, передача даних, автоматизація наукових експериментів і т. Д. В рамках цього покоління в 1971 році було розроблено перший мікропроцесор як несподіваний результат роботи фірми Intel над створенням мікрокалькуляторів. (Зауважимо, до речі, що мікрокалькулятори і в наш час прекрасно уживаються зі своїми «братами по крові» - персональними комп'ютерами.)

IV покоління комп'ютерів. Цей етап у розвитку обчислювальної техніки пов'язаний з розробкою великих і надвеликих інтегральних мікросхем. У комп'ютерах IV покоління стали використовуватися швидкодіючі системи пам'яті на інтегральних схемах ємністю кілька мегабайт.

Чотирирозрядний мікропроцесор Intel 8004 був розроблений в 1971 р Наступного року був випущений восьмизарядний процесор, а в 1973 р фірма Intel випустила процесор 8080, який був в 10 разів швидше, ніж 8008, і міг адресувати 64 Кбайт пам'яті. Це був один з найсерйозніших кроків по шляху до створення сучасних персональних комп'ютерів. Фірма IBM випустила свій перший персональний комп'ютер в 1975 р Модель 5100 мала 16 Кбайт пам'яті, вбудований інтерпретатор мови BASIC і вбудований касетний механізм протягування стрічки, який використовувався як жорсткий диск. Дебют IBM PC відбувся в 1981 р Цього дня новий стандарт зайняв своє місце в комп'ютерній індустрії. Для цього сімейства було написано велику кількість різних програм. Нова модифікація отримала назву «розширеного» (IBM PC-XT) (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Персональна ЕОМ IBM PC - XT

Виробники відмовилися від використання магнітофона як накопичувач інформації, додали другий привід для гнучких дисків, а в якості основного пристрою для збереження даних і програм використовувався жорсткий диск ємністю 20 МБ. Модель базувалася на використанні мікропроцесора - Intel 8088. Внаслідок природного прогресу в області розробки і виробництва мікропроцесорної техніки фірма Intel - постійний партнер IBM - освоїла випуск нової серії процесорів - Intel 80286. Відповідно, з'явилася і нова модель IBM РС. Вона отримала назву IBM PC-AT. Наступний етап - розробка мікропроцесорів Intel 80386 і Intel 80486, які ще можна зустріти і в наші дні. Потім були розроблені процесори Pentium, які і є найпопулярнішими процесорами на сьогоднішній день.

V покоління комп'ютерів. У 90-х роках XX ст. Велика увага стала приділятися не тільки підвищенню технічних характеристик комп'ютерів, скільки їх «інтелектуальності», відкритій архітектурі і можливостям об'єднання в мережі. Увага акцентується на розробці баз знань, дружнього інтерфейсу з користувачем, графічних коштів подання та розробці засобів макропрограмування. Чітких визначень цього етапу розвитку засобів ВТ немає, оскільки елементна база, на якій ґрунтується дана класифікація, залишилася колишньою - ясно, що всі комп'ютери, що випускаються в даний час, можна віднести до V поколінню.

1.2. КЛАСИФІКАЦІЯ КОМП'ЮТЕРІВ

Комп'ютери можуть бути класифіковані по ряду ознак, зокрема за принципом дії, призначенням, способам організації обчислювального процесу, розмірами і обчислювальної потужності, функціональними можливостями і ін.

За принципом дії комп'ютери можна розділити на дві великі категорії: аналогові і цифрові.

Аналогові комп'ютери (аналогові обчислювальні машини - АВМ) - обчислювальні машини безперервного дії (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Аналогова обчислювальна машина

Вони працюють з інформацією, представленою в аналоговій формі, тобто у вигляді безперервного ряду значень будь-якої фізичної величини. Існують пристрої, в яких обчислювальні операції виконуються за допомогою гідравлічних і пневматичних елементів. Однак найбільшого поширення набули електронні АВМ, в яких машинними перемінними служать електричні напруги і струми.

Робота АВМ заснована на спільності законів, що описують процеси різної природи. Наприклад, коливання маятника підкоряються тим же законам, що й зміни напруженості електричного поля в коливальному контурі. І замість того щоб вивчати реальний маятник, можна вивчати його поведінку на моделі, реалізованої на аналоговій обчислювальній машині. Мало того, на цій моделі можна вивчати і деякі біологічні і хімічні процеси, що підкоряються тим же законам.

Основними елементами таких машин є підсилювачі, резистори, конденсатори і котушки індуктивності, між якими можуть встановлюватися з'єднання, що відображають умови того чи іншого завдання. Програмування задач здійснюється шляхом набору елементів на складальному полі. На АВМ найбільш ефективно вирішуються математичні завдання, містять диференціальні рівняння, які потребують складної логіки. Результати рішення виводяться у вигляді залежностей електричних напруг у функції часу на екран осцилографа або фіксуються вимірювальними приладами.

У 40 - 50-х роках XX ст. електронні аналогові обчислювальні машини створювали серйозну конкуренцію щойно з'явився комп'ютерів. Основними їх перевагами були високу швидкодію (порівнянне зі швидкістю проходження електричного сигналу по ланцюгу), наочність представлення результатів моделювання.

Серед недоліків можна відзначити невисоку точність обчислень, обмеженість кола вирішуваних завдань, ручну установку параметрів завдання. В даний час АВМ використовуються лише в дуже обмежених областях - для навчальних і демонстраційних цілей, наукових досліджень. У практиці повсякденному житті вони не використовуються.

Цифрові комп'ютери (електронні обчислювальні машини - ЕОМ) засновані на дискретної логіці «так-ні», «нуль-одиниця». Всі операції проводяться комп'ютером відповідно до заздалегідь складеною програмою. Швидкість обчислень визначається тактовою частотою системи.

По етапах створення і елементній базі цифрові комп'ютери умовно поділяються на п'ять поколінь:

I покоління (1950-ті рр.) - ЕОМ на електронних вакуумних
лампах;

II покоління (1960-ті рр.) - ЕОМ на напівпровідникових елементах (транзисторах);

III покоління (1970-ті рр.) - ЕОМ на напівпровідникових інтегральних схемах з малої і середньої ступенями інтеграції (десятки і сотні транзисторів в одному корпусі);

VI покоління (1980-ті рр.) - ЕОМ на великих і надвеликих
інтегральних схемах - мікропроцесорах (мільйони транзисторів в одному кристалі);

V покоління (1990-ті рр. - по теперішній час) - суперкомп'ютери з тисячами паралельно працюють мікропроцесорів,
дозволяють будувати ефективні системи обробки величезних
масивів інформації; персональні ЕОМ на надскладних мікропроцесорах і дружніх інтерфейсів з користувачем, що
визначає їх впровадження практично в усі сфери діяльності
людини. Мережеві технології дозволяють об'єднати користувачів ЕОМ в єдиний інформаційний суспільство.

За обчислювальної потужності в 70 - 80-х роках XX ст. склалася наступна систематика ЕОМ.

Суперкомп'ютери - це ЕОМ, що володіють максимальними можливостями в плані швидкодії та обсягу обчислень. Використовуються для вирішення завдань національного і загальнолюдського масштабів - національна безпека, дослідження в області біології і медицини, моделювання поведінки великих систем, прогноз погоди і т.д. (Рис. 1.12).

Рис. 1.12. Суперкомп'ютер CRAY 2

Великі ЕОМ (мейнфрейми) - комп'ютери, які використовуються в великих наукових центрах і університетах для проведення досліджень, в корпоративних системах - банках, страхових, торгових закладах, на транспорті, в інформаційних агентствах і видавництвах. Мейнфрейми об'єднуються у великі обчислювальні мережі і обслуговують сотні і тисячі терміналів - машин, на яких безпосередньо працюють користувачі і клієнти.

Міні-комп'ютери - це спеціалізовані ЕОМ, які використовуються для виконання певного виду робіт, що вимагають відносно великих обчислювальних потужностей: графіка, інженерні розрахунки, робота з відео, верстка поліграфічних видань тощо

Мікрокомп'ютери - це найчисленніший і багатоликий клас ЕОМ, основу якого складають персональні комп'ютери, в даний час використовуються практично у всіх галузях людської діяльності.Мільйони людей використовують їх у своїй професійній діяльності для взаємодії через Інтернет, розваги та відпочинку.

В останні роки склалася систематика, що відображає різноманітність і особливості великого класу комп'ютерів, на яких працюють безпосередні користувачі. Ці комп'ютери розрізняються обчислювальною потужністю, системним і прикладним програмним забезпеченням, набором периферійних пристроїв, інтерфейсом з користувачем і, як наслідок, розмірами і ціною. Однак всі вони побудовані на загальних принципах і єдиної елементної бази, мають високий ступінь сумісності, загальними інтерфейсами і протоколами обміну даними між собою і мережами. Основу цього класу машин складають персональні комп'ютери, які в наведеній вище систематики відповідають класу мікроЕОМ.

Така систематика, як і будь-яка інша, досить умовна; оскільки чіткої межі між різними класами комп'ютерів провести неможливо, з'являються моделі, які важко віднести до певного класу. І тим не менше вона в загальних рисах відображає існуюче в даний час різноманітність обчислювальних пристроїв.

Сервери (від англ. Serve - «обслуговувати», «управляти») - розраховані на багато користувачів потужні ЕОМ, що забезпечують функціонування обчислювальних мереж (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Сервер S 390

Вони служать для обробки запитів від всіх робочих станцій, підключених до мережі. Сервер надає доступ до загальних мережних ресурсів - обчислювальних потужностей, баз даних, бібліотекам програм, принтерів, факсів - і розподіляє ці ресурси між користувачами. У будь-якій установі персональні комп'ютери об'єднуються в локальну мережу - це дозволяє забезпечити обмін даними між комп'ютерами кінцевих користувачів і раціонально використовувати системні і апаратні ресурси.

Справа в тому, що підготовка документа на комп'ютері (будь то рахунок на товар або науковий звіт) займає значно більше часу, ніж його друк. Набагато вигідніше мати один потужний мережевий принтер на кілька комп'ютерів, а розподілом черзі на друк буде займатися сервер. Якщо комп'ютери об'єднані в локальну мережу, зручно мати на сервері єдину базу даних - прайс-лист всіх товарів магазину, план роботи наукової установи і т.д. Крім того, сервер забезпечує загальний вихід в Інтернет для всіх робочих станцій, розмежовує доступ до інформації різних категорій користувачів, встановлює пріоритети доступу до загальних мережних ресурсів, веде статистику користування Інтернетом, контроль за роботою кінцевих користувачів і т.д.

Персональний комп'ютер (PC - Personal computer) - це найбільш поширений клас комп'ютерів, здатних вирішувати завдання різного рівня - від складання бухгалтерської звітності до інженерних розрахунків. Він розрахований в основному на індивідуальне використання (звідси назва класу, до якого він відноситься). Персональний комп'ютер (ПК) має спеціальні засоби, що дозволяють включати його до складу локальних і глобальних мереж. Основний зміст цієї книги буде присвячено опису апаратних і програмних засобів саме цього класу комп'ютерів.

Ноутбук (від англ. Notebook - «записна книжка») - цей усталений термін абсолютно неправильно відображає особливості цього класу персональних комп'ютерів (рис. 1.14).

Рис. 1.14. ноутбук

Його розміри і маса більше відповідають формату великої книги, а функціональні можливості і технічні характеристики повністю відповідають звичайному настільному (desktoр) ПК. Інша справа, що ці пристрої більш компактні, легкі і, найголовніше, споживають значно менше електроенергії, що дозволяє працювати від акумуляторів. Програмне забезпечення цього класу ПК, починаючи від операційної системи і закінчуючи прикладними програмами, абсолютно нічим не відрізняється від настільних комп'ютерів. У недавньому минулому цей клас ПК визначався як Laptop - «наколенник». Ця назва значно більш точно відображало їх особливості, але воно чомусь так і не прижилося.

Отже, основна особливість персональних комп'ютерів класу ноутбуків - мобільність. Невеликі габаритні розміри і маса, моноблочне виконання дозволяють легко розміщувати його в будь-якому місці робочого простору, переносити з одного місця на інше в спеціальному чохлі або валізці типу «дипломат», а живлення від акумуляторів - дозволяє використовувати навіть в дорозі (машині або літаку).

Всі моделі ноутбуків можна умовно поділити на три класи: універсальні, для бізнесу і компактні (субноутбуки). Універсальні ноутбуки є повноцінною заміною настільного ПК, тому вони мають відносно великі розміри і масу, але разом з тим відрізняються великим розміром екрану і зручною клавіатурою, аналогічної настільного ПК. Мають звичайні вбудовані накопичувачі CD-ROM (R, RW, DVD), вінчестер і флоппі-дисковод. Така конструкція практично виключає можливість використовувати його як «дорожній» ПК. Заряду акумуляторів вистачає тільки на 2-3 ч роботи.

Ноутбуки бізнес-класу призначені для використання в офісі, вдома, в дорозі. Вони мають істотно менші габаритні розміри і масу, мінімальний склад вбудованих пристроїв, але розширені засоби для підключення додаткових пристроїв. ПК цього класу служать скоріше доповненням для офісного або домашнього десктопа, а не їх заміною.

Компактні ноутбуки (субноутбуки) є втіленням самих передових досягнень комп'ютерної технології. Вони мають найвищу ступінь інтеграції різних пристроїв (в материнську плату вбудовані такі компоненти, як підтримка звуку, відео, локальної мережі). Ноутбуки цього класу зазвичай забезпечуються бездротовими інтерфейсами пристроїв введення (додаткова клавіатура, миша), мають вбудований радиомодем для зв'язку з Інтернетом, в якості накопичувачів інформації використовуються компактні смарт-карти і т.д. При цьому маса таких пристроїв не перевищує 1 кг, а товщина - близько 1 дюйма (2,4 см). Заряду акумуляторів вистачає на кілька годин роботи, однак і коштують такі комп'ютери в два-три рази дорожче звичайних ПК.

Кишеньковий персональний комп'ютер (КПК) (РС - Росket) - складається з тих же частин, що і настільний комп'ютер: процесора, пам'яті, звукової та відеосистеми, екрану, слотів розширення, за допомогою яких можна збільшити пам'ять або додати інші пристрої. Батарейне харчування забезпечує роботу протягом двох місяців. Всі ці складові дуже компактні і тісно інтегровані, завдяки чому апарат важить 100 ... 200 г і поміщаються на долоні, в нагрудній кишені сорочки або дамській сумочці (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Кишеньковий персональний комп'ютер

Недарма ці пристрої називають ще «наладонниками» (Palmtop).

Однак функціональні можливості КПК сильно відрізняються від настільного комп'ютера або ноутбука. Перш за все, у нього відносно невеликий екран, як правило, немає клавіатури і миші, тому взаємодія з користувачем організовано інакше: для цього використовується екран КПК - він чутливий до натиснення, для чого користуються спеціальною паличкою, яка називається «стилус». Для набору тексту на КПК застосовується так звана віртуальна клавіатура - її клавіші відображаються прямо на екрані, а текст набирається стилусом. Інша важлива відмінність - відсутність вінчестера, тому обсяги інформації, що зберігається відносно невеликі. Основним сховищем програм і даних є вбудована пам'ять об'ємом до 64 Мбайт, а роль дисків виконують картки флеш-пам'яті. На цих картках зберігаються програми і дані, які не обов'язково розміщувати в пам'яті швидкого доступу (фотоальбоми, музика в форматі МРЗ, електронні книги і ін.). Через цих особливостей КПК часто використовують в парі з настільним ПК, для чого існують спеціальні кабелі інтерфейсу.

Ноутбук і КПК призначені для абсолютно різних завдань, побудовані на різних принципах і лише доповнюють один одного, але ніяк не замінюють.

З ноутбуком працюють точно також як і настільним комп'ютером, а КПК включають і вимикають по кілька разів на дню. Завантаження програм та вимикання відбувається практично миттєво.

За технічними характеристиками сучасні КПК цілком можна порівняти з настільними комп'ютерами, які випускалися всього кілька років тому. Цього цілком достатньо для якісного відтворення текстової інформації, наприклад при роботі з електронною поштою або текстовим редактором. Сучасні КПК забезпечуються також вбудованим мікрофоном, динаміками і гніздами для підключення навушників. Зв'язок з настільним ПК і іншими периферійними пристроями здійснюється через порт USB, інфрачервоний порт (IгDA) або Вluetooth (сучасний бездротової інтерфейс).

Крім спеціальної операційної системи КПК зазвичай забезпечуються вбудованими додатками, до складу яких входить текстовий редактор, табличний редактор, планувальник, браузер для роботи в Інтернеті, набір діагностичних програм і т.д. Останнім часом комп'ютери класу Pocket РС стали забезпечуватися вбудованими засобами зв'язку з Інтернетом (в якості зовнішнього модему може використовуватися і звичайний стільниковий телефон).

Завдяки своїм можливостям кишенькові персональні комп'ютери можна розглядати не просто як спрощений ПК з урізаними можливостями, а як абсолютно рівноправний член комп'ютерного співтовариства, що має свої незаперечні переваги навіть у порівнянні з самими просунутими моделями настільних комп'ютерів.

Електронні секретарі (PDA - Personal Digital Assistant) - мають формат кишенькового комп'ютера (масою не більше 0,5 кг), але використовуються для інших цілей (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Електронний секретар

Вони орієнтовані на використання електронних довідників, що зберігають імена, адреси і номери телефонів, інформацію про розпорядок дня і зустрічах, списки поточних справ, записи витрат і т.п. Електронний секретар може мати вбудований текстовий і графічні редактори, електронні таблиці та інші офісні додатки.

Більшість PDA мають модеми і можуть обмінюватися інформацією з іншими ПК, а при підключенні до обчислювальної мережі можуть отримувати і відправляти електронну пошту і факси. Деякі PDA для дистанційного бездротового обміну інформацією з іншими комп'ютерами обладнані радіомодемом і інфрачервоними портами. Електронні секретарі мають невеликий рідкокристалічний дисплей, зазвичай розміщений в відкидний кришці комп'ютера. Ручне введення інформації можливий з мініатюрною клавіатури або з використанням се сорного екрану, як у КПК. Комп'ютером PDA можна назвати лише з великими застереженнями: іноді ці пристрої відносять до категорії сверхпортатівних комп'ютерів, іноді до категорії «інтелектуальних» калькуляторів, інші вважають, що це, скоріше, органайзер з розширеними можливостями.

Електронні записні книжки (від англ. Organizer - «організатор») - відносяться до «найлегшій категорії» портативних комп'ютерів (маса їх не перевищує 200 г). Органайзери мають містку пам'ять, в яку можна записати необхідну інформацію і відредагувати її за допомогою вбудованого текстового редактора; в пам'яті можна зберігати ділові листи, текс угод, контрактів, розпорядок дня і ділових зустрічей. У органайзер вбудований внутрішній таймер, який нагадує про важливі події. Доступ до інформації може бути захищений паролем. Органайзери часто оснащують вбудованим перекладачем, що має кілька словників.

Виведення інформації здійснюється на невеликий монохромний рідкокристалічний дисплей.Завдяки низькому споживанню потужності живлення від акумулятора забезпечує без підзарядки зберігання інформації до п'яти років.

Смартфон (англ. Smartphone) - компактний пристрій, що поєднує в собі функції стільникового телефону, електронної записної книжки і цифровий фотокінокамери з мобільним доступом в Інтернет (рис. 1.17).

Рис. 1.17. смартфон

Смартфон має процесор, оперативну пам'ять, постійний запам'ятовуючий пристрій; вихід в Інтернет здійснюється по каналах стільникового зв'язку. Якість фотознімків невисока, але достатня для використання в Інтернеті і пересилання по електронній пошті. Час відеозапису - близько 15 с. Має вбудований накопичувач для смарт-карт. Заряду батарей вистачає для 100 ч роботи. Маса 150 г. Дуже зручний і корисний пристрій, проте його вартість порівнянна з ціною хорошого настільного комп'ютера.


  • 1.1. КОРОТКА ІСТОРІЯ
  • I покоління компютерів.
  • II покоління компютерів.
  • III покоління компютерів.
  • IV покоління компютерів.
  • V покоління компютерів.
  • 1.2. КЛАСИФІКАЦІЯ КОМПЮТЕРІВ
  • Кишеньковий персональний компютер
  • Електронні записні книжки