Классификация компьютеров по областям применения

Основная классификация современных компьютеров

Современные компьютеры различаются по многим критериям: размерам, возможностям, а также по назначению. Прогресс движется семимильными шагами и сегодня на полках магазинов можно найти такую технику, которую еще недавно мы ассоциировали с далеким будущим. Классификация компьютеров и ее понимание помогут потребителю совершить максимально эффективную покупку, а игнорирование подобной информации приведет к необдуманным тратам, которые не вызовут ничего кроме разочарования.

2 подход к классификации средств вычислительной техники

Еще десятилетие назад в основном использовалась классификация средств вычислительной техники, в основу которой было положено их разделение по быстродействию.

СуперЭВМ для решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупнейших информационных банков данных.

Большие ЭВМ для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.

Классификация

Классификация На данный момент существует огромное количество разнообразных вирусов. В базе одной из самых популярных отечественных антивирусных программ – Антивирус Касперского – присутствует уже более 100 тыс. записей о всевозможных вирусах и их разновидностях. Все

Классификация вирусов Следующая классификация, как мы надеемся, поможет сориентироваться в многообразии и особенностях вирусов. В ее основе лежит оригинальная классификация вирусов «Лаборатории Касперского».По среде обитания вирусы можно разделить на:– файловые

Экспоненциальное развитие компьютерной техники

Если проследить историю развития вычислительных устройств, начиная с 1900 года, можно заметить характерное удвоение производительности за каждые 18—24 месяца. Впервые эту особенность в 1965 году описал соучредитель компании «Intel» Гордон Е. Мур. (см. Закон Мура). Столь же стремительно развивается и процесс миниатюризации компьютеров. Первые электронно-вычислительные машины (например, такие, как созданный в 1946 году Эниак) были огромными устройствами, весящими многие тонны, занимавшими целые комнаты и требовавшими большого количества обслуживающего персонала для успешного функционирования. Они были настолько дороги, что их могли позволить себе только правительства и большие исследовательские организации, и представлялись настолько экзотическими, что казалось — небольшая горстка таких систем сможет удовлетворить любые будущие потребности. В контрасте с этим, современные компьютеры — гораздо более мощные и компактные и гораздо менее дорогие — стали воистину вездесущими.

Считается, что экспоненциальное развитие компьютерной техники в будущем может привести к технологической сингулярности.

Классификация по производительности и характеру использования

По производительности и характеру использования компью­теры можно ус­ловно подразделить на:

• микрокомпьютеры;
• персональные компьютеры;
• портативные компьютеры;
• мэйнфреймы (универсальные компьютеры);
• суперкомпьютеры.

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процес­сор выполнен в виде микропроцессора. Современные модели микрокомпьюте­ров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера опре­де­ляется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ем­костью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством Кон­структивных решений и др. Микрокомпьютеры представляют собой инстру­менты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каж­дым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффек­тивность [7 c. 55].

Персональные компьютеры (ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним че­ловеком.

В класс персональных компьютеров входят различные ма­шины — от деше­вых офисных с энергоемким процессором и небольшой оператив­ной памятью, способных удовлетворять операторским требованиям до игровых и мультиме­дийных машин с мощным процессором, винчестером емкостью в сотни гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами [7 с. 56].

Персональный компьютер имеет следующие характеристики:

• стоимость от нескольких сотен до 5—10 тыс. долларов;
• наличие внешних запоминающих устройств ЗУ;
• объем оперативной памяти не менее 128 Мбайт;
• наличие операционной системы;
• ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-тех­нических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесооб­раз­но применять в больших системах при наличии не менее 200-300 рабочих мест.

Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходит­ся при­мерно в 5-6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент-сервер­ном подходе.

Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управ­лением одной операционной системы над выполнением единой за­дачи.

Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производитель­но­стью свыше 100 мегафлоп (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти ма­шины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные ком­плексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (High end).

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения опера­ций с многомерными цифровыми объектами — век­торами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллель­ный конвейерный механизм обработки.

Наиболее распространенные суперкомпьютеры — массово-па­раллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процес­соров, взаимодей­ствующих через сложную, иерархически организован­ную систему памяти.

Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших на­учных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ ин­формации и т. д. Элементная база — микросхемы сверхвысокой сте­пени интеграции.

Все большую популярность приобретают портативные компьютеры. Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, ме­неджерам, ученым, журналистам, которым приходится работать вне офиса — на презентациях или во время командировок. Основные разновидности пор­тативных компьютеров:

Notebook (блокнот, записная книжка) или Laptop (наколенник, от lap — колено и top — поверх). Сейчас эти два вида слились в один. Однако появи­лось множество подвидов, которые различаются по размерам массе и произ­водительности. В России этот класс портативных компьютеров чаще назы­вают Notebook, а в странах Северной Америки Laptop.

По размерам они близки к обычному портфелю. По основным характе­ристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Имеет вес от 2 кг до 3 и даже больше. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снаб­жают приводами CD-ROM.

Многие современные ноутбуки включают взаимозаменяемые блоки со стандартными разъёмами. Такие модули предназначены для очень разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную батарею или съёмный винчестер. Ноутбук устойчив к сбоям в энергопитании. Даже если он получает энергию от обычной электросети, в случае какого-либо сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.

Palmtop (наладонник) — самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Оснащены энергонезависимой элек­тронной памятью. Нет и накопителей на дисках — обмен информацией с обычными компьютерами идет линиям связи. Если Palmtop дополнить набо­ром деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).

Недавно выделился еще один вид портативных компьютеров который получил название субноутбук.

Схемы обработки данных

Классификация компьютеров по обработке данных. В зависимости от схем обработки данных устройства делятся на аналоговые, цифровые или гибридные.

Аналоговые компьютеры работают по принципу измерения, в котором полученные измерения переводятся в данные. Современные аналоговые девайсы обычно используют электрические параметры, такие как напряжения, сопротивления или токи, для представления обрабатываемых величин. Такие компьютеры не имеют прямого отношения к цифрам. Они измеряют непрерывные физические величины.

Цифровые компьютеры — это те, которые работают с информацией, численными или другими, представленными в цифровой форме. Такие устройства обрабатывают данные в цифровых значениях (в 0 с и 1 с) и дают результаты с большей точностью и скоростью.

Гибридные устройства включают в себя функцию измерения аналогового компьютера и счетной функции цифрового девайса. В вычислительных целях эти машины используют аналоговые компоненты, а для хранения используют цифровые запоминающие устройства.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Выполнила: Пережогина А.И. ПСА-336

Классификация ПК и применение компьютерной техники при обработке информации

Понятие технология относится к способу и последовательности деятельности людей с использованием оборудования и материалов для достижения конечной цели. Например, технология производства мебели, станков и т.д. В этом смысле информационные технологии (ИТ) представляют обычную технологию. Только в качестве оборудования используются аппаратные и программные средства, материалов – информация.

Различают понятие информационных технологий в широком смысле, как способы использования различных аппаратных и программных средств, для хранения и переработки информации с целью эффективного управления объектом, и в узком смысле, как виды организации программных средств для программирования задач управления объектами, например ASP.NET технология.

Аппаратное обеспечение включает как средства компьютерной техники, так и сетевое оборудование. Поддержание работоспособности аппаратных средств и решение задач пользователей обеспечивается программным обеспечением.

Задачи информационного обеспечения позволяют подготовить информацию для решения проблем пользователей с помощью соответствующих программ, а также определяют результаты и формы их представления, полученных с помощью программных средств. Организационное обеспечение определяет использование людских ресурсов для решения задач информационных технологий.

Аналоговый компьютер – это вычислительная машина, оперирующая информацией, представленной в виде непрерывных изменений некоторых физических величин. При этом в качестве физических переменных выступают сила тока электрической цепи, угол поворота вала, скорость и ускорение движения тела. Многие явления в природе математически описываются одними и теми же уравнениями, аналоговые вычислительные машины позволяют с помощью одного физического процесса моделировать различные другие процессы.

Цифровой компьютер – это вычислительная машина, оперирующая информацией, представленной в дискретном виде. В настоящее время разработаны методы численного решения многих видов уравнений, что дало возможность решать на цифровых вычислительных машинах различные уравнения и задачи с помощью набора простых арифметических и логических операций.

Все компьютеры можно разделить на несколько категорий:
базовые настольные ПК — универсальные настольные ПК;
мобильные компьютеры — карманные (ручные) и блокнотные, или планшетные, ПК (ноутбуки), а также носимые (надеваемые) компьютеры и телефоны-компьютеры;

специализированные ПК — сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня;
суперкомпьютерные системы.

Универсальные настольные ПК

Самая важная часть компьютера — системный блок, содержащий процессор и оперативную память (memory), — сердце и мозг ПК, жесткий диск, или винчестер (HDD — hard disk drive), дисковод (FDD — floppy disk drive), CD-ROM и несколько так называ-емых портов (COM, LPT, USB — port) — плат, снабженных разъемами для присоединения к компьютеру дополнительных устройств: для печати — принтера, для связи с другими компьютерами.

В октябре 2001 г. фирма IBM отметила свое 90-летие. У этой фирмы — символа вычислительной техники —море изобретений, сделанных в ее девяти исследовательских центрах. Достаточно назвать флоппи- (1971 г.) и жесткий (1973 г.) диски, несколько языков высокого уровня, в том числе и «нетленный» Фортран, и многое другое.

Фирма Apple в 1984 г. впервые в мире создала компьютер Macintosh с непривычным тогда графическим интерфейсом и мышью, над которой потешался весь компьютерный мир.
В практической деятельности важным моментом работы с компьютером является сохранение информации. Для этого помимо традиционных дискет и CD-дисков применяют не так давно появившиеся записываемые диски CD-R и CD-RW.

Недавно появился новый стандарт DVD, позволяющий записать полнометражный фильм. Такие устройства вмещают от 3 до 18 Гбайт ( с двусторонней записью). Существуют пишущие DVD-дисководы (DVD-R) и перезаписывающие — DVD-RW.

Особенностью компьютеров последних моделей является наличие особых инфракрасных портов (IR — infra red), позволяющих подключать различные устройства без проводов. Такой порт общается с устройством, как телевизор со своим пультом дистанционного управления. Порт на основе радиопередатчика — другая разновидность такого дистанционного подключения.

Дисплеи ноутбуков бывают двух видов — с двойным сканированием и с активной матрицей. Последние формируют более яркие и контрастные изображения, чем экраны с двойным сканированием, и, кроме того, смотреть на них можно под большими умами зрения. Экраны с двойным сканированием можно рассматривать только под прямым углом, а при ярком свете вам придется щуриться, чтобы увидеть текст на экране.

Последние модели ноутбуков укомплектованы процессорами Intel Pentium, Celeron,
имеет емкость от 4 Гбайт; уста- новлены накопители флоппи: CD-ROM, CD-RW, DVD; при- мерные габаритные размеры 300x250x40 мм; масса2,5. 4кг; размер экрана — 15 дюймов.

Большинство ноутбуков используют ионно-литиевые (Li-Ion) или никель-металл-гидридные (NiMH) батареи. Время непрерывной работы батарей у этих компьютеров обычно два-три часа, но постоянное использование CD-ROM значительно сокращает этот срок.

КПК имеет размеры электронной записной книжки и массу около 300 г, операционную систему, подходящую дня работы полноценного программного обеспечения — текстового редактора, табличного процессора, игр, баз данных, деловой графики. Компьютеры снабжены монохромным или цветным жидкокристаллическим экраном.

Имеется возможность подключения разнообразных внешних устройств, как традици-онных (модем, принтер), так и специальных (сканер штрих- кода, сотовый телефон).
Через стандартный разъем или инфракрасный порт можно подключить КПК к настольному компьютеру для обмена данными в обоих направлениях.

Карманный компьютер способен работать от внутренних источников питания от 20 до 60 ч, его в любой момент можно извлечь из кармана, привести в готовность нажатием клавиши и сделать запись, отправить факс, принять E-mail.
Основными производителями КПК являются такие известные фирмы, как HP, Sony, Philips, Casio, LG, Compaq.

ОС позволяют запустить больше приложений, чем 16 Мбайт другой. Процессоры КПК имеют различную архитектуру, поэтому тактовая частота не полностью отображает соотношение их производительности.
По той же причине (различие архитектур) невозможно приравнять производительность КПК и настольных систем, однако применение голосового ввода в карманных компьютерах говорит о том, что их центральные процессоры достигли производитель-ности как минимум процессора Pentium.

Palm OS считается более устойчивой операционной системой, чем Windows СЕ, благодаря изначальной нацеленности на решение узкого круга задач по организации дня (календарь, заметки, будильник) и более тщательной отладке кода. Лицензии на ис-пользование своей ОС Palm продает сторонним компаниям, таким как Sony и TRG.

Создатели карманных компьютеров этих фирм одни из первых отказались от клавиатуры, заменив ее на перьевой ввод. Научиться быстро писать специальным пером на экране не так просто, но при должной сноровке это избавляет работу с карманным компьютером от главного недостатка — тыканья в крошечные кнопочки.

Отсутствие клавиатуры может испугать человека, никогда не вводившего информацию клинописью. Ввод данных на КПК без клавиатуры осуществляется с помощью стило (пера), которое обычно имеет форму цилиндра с резиновым наконечником. На сенсорном экране вводятся знаки Graffiti — стилизованные, сильно упрощенные буквы.

ОС Microsoft Windows СЕ. Компания Microsoft не стала создавать собственные устройства, как Palm, но предложила сторонним производителям КПК лицензировать у нее ОС, специально разработанную с учетом особенностей архитектуры и требований КПК.

Microsoft поддерживает две разновидности ОС: для машин с клавиатурным и с рукописным вводом. У первых разрешение экрана 640 х 240 точек, у вторых — 240 х 320.
В качестве достоинства КПК под управлением Windows СЕ можно назвать знакомый интерфейс, однако в версиях ОС для бесклавиатурных компьютеров это верно лишь отчасти.

2001 г. ознаменован появлением устройства, совмещающего в себе функции телефона и КПК. Первым комбинированным устройством был PdQ Smartphone компании Qualcomm (ныне Kyocera), но это был слишком громоздкий и дорогой аппарат. Новый Smartphone компании Kyocera выглядит как массивный сотовый телефон, вывернутый наизнанку.

Smartphone открыл новую эру устройств, призванных освободить пользователей от необходимости носить с собой сразу два аппарата: сотовый телефон и КП К. Некоторые из них будут сделаны по схеме «два в одном», другие превратятся из обычных КПК в комбинированные устройства с помощью дополнительного модуля.

Компания Microsoft продемонстрировала прототипы мобильных телефонов (кодовое название Stinger) под управлением одного из вариантов ОС Windows СЕ. Они не будут оснащаться столь же мощными процессорами, как карманные компьютеры под управлением Windows СЕ, но экран будут иметь достаточно большой. Компания Samsung готовит аппараты для двух протоколов — CDMA и GSM.

В середине 2001 г. появились первые экземпляры Nokia-9210, сочетающего в себе функции КПК и сотового телефона. Устройство функционирует под управлением операционной системы Symbian. Открыв аппарат, можно обнаружить джойстик и клавиа-туру с 60 клавишами. Несмотря на маленькие размеры, клавиатура достаточно удобна. Полного заряда литий-ионного аккумулятора хватает на 10 ч работы с КПК или такое же время разговора.

Носимые персональные компьютеры

эксперты одной из наиболее авторитетных компаний Gartner Group в своем ежегодном отчете в журнале Business Technology Journal включили носимые компьютеры (wearable PC, далее просто — НПК) в десятку самых перспективных технологий.

Область применения НПК довольно обширна. Они могут эффективно использоваться самыми разными специалистами, как спасателями из служб по чрезвычайным и аварийным ситуациям, так и официантами в ресторанах быстрого обслуживания. Полез-ными окажутся НПК для проведения инвентаризации и осуществления контроля, при операциях с недвижимостью, в страховом бизнесе, строительстве, геодезии, медицине, обучении в реальных условиях.

К специализированным ПК относятся сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня.
Сетевые компьютеры, предлагаемые компаниями Sun, Oracle и IBM, не располагают локальной дисковой памятью и поэтому зависят от сети и серверов. Сетевые компьютеры и сервер приложений управляются собственной фирменной ОС, которая отличается от Windows, но в которой можно запускать Windows-приложения.

Основным ядром суперкомпьютера является мощный компьютерный комплекс, в котором объединены до 12 двухпроцессорных серверов на базе последних моделей Intel Pentium. Два дополнительных комплекса имеют по восемь рабочих станций каждый.

Они могут работать автономно или в составе объединенной системы. Объединенная оперативная память такого комплекса составляет 7 Гбайт, а общее дисковое пространство более 200 Гбайт.

IBM объявила о выделении 100 млн долл. на создание суперкомпьютера Blue Gene, способного работать в тысячу раз быстрее, чем знаменитый Deep Blue, прославившийся шахматной победой над чемпионом мира Гарри Каспаровым.

1. Иванов В.Н. Применение компьютерных технологий при проектировании электрических схем / Иванов В.Н.. — Москва : СОЛОН-Пресс, 2019. — 226 c. — ISBN 978-5-91359-229-3. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/90348.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
2. Воробьева Ф.И. Применение компьютерной техники в научных расчетах. MS Excel 2013 : учебное пособие / Воробьева Ф.И., Воробьев Е.С.. — Казань : Казанский национальный исследовательский технологический колледж, 2018. — 152 c. — ISBN 978-5-7882-2357-5. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/95013.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
3. Костин И.В. Расчет причальных сооружений с применением компьютерных технологий : методические рекомендации для выполнения лабораторных работ / Костин И.В.. — Москва : Московская государственная академия водного транспорта, 2012. — 21 c. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/47949.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
4. Зинюк О.В. Компьютерные технологии. Часть 2. учебное пособие / Зинюк О.В.. — Москва : 2011. — 96 c. — ISBN 978-5-98079-684-6. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/8609.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей

5. Компьютерные технологии при проектировании и эксплуатации технологического оборудования : учебное пособие / Г.В. Алексеев [и др.].. — Саратов : 2017. — 171 c. — ISBN 978-5-4487-0004-0. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/65620.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей. — DOI: https://doi.org/10.23682/65620
6. Мирзоев М.С. Основы математической обработки информации : учебное пособие / Мирзоев М.С.. — Москва : Прометей, 2016. — 316 c. — ISBN 978-5-906879-01-1. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/58165.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
7.Соловьев Н.А. Цифровая обработка информации в задачах и примерах : учебное пособие для СПО / Соловьев Н.А., Тишина Н.А., Юркевская Л.А.. — Саратов : Профобразование, 2020. — 122 c. — ISBN 978-5-4488-0596-7. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/92201.html (дата обращения: 13.09.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей

Выполнила студентка группы ПСА-336 А
Музыченко В.В

Классификация ПК и применение компьютерной техники при обработке информации