Основные этапы развития вычислительной техники
Содержание
1. Основные этапы развития вычислительной техники
Первым прообразом современных компьютеров была механическая аналитическая машина Чарльза Бэб-биджа, которую он проектировал и создавал в середине XIX в. Аналитическая машина должна была обрабатывать числовую информацию по заранее составленной программе без вмешательства человека. В аналитической машине имелись все основные устройства современного компьютера: Склад (Память), Мельница (Процессор) и т. д.
Первые электронно-
Производство сравнительно недорогих
персональных компьютеров с использованием
БИС (больших интегральных схем) началось
в середине 70-х годов с компьютера Apple II
(с этого компьютера отсчитывает свое
существование фирма Apple). В начале 80-х
годов приступила к массовому производству
персональных компьютеров корпорация
IBM (компьютеры так и назывались IBM Personal
Computer – IBM PC). Персональные компьютеры
в состоянии обрабатывать не только числовую
информацию. В настоящее время большая
часть персональных компьютеров в мире
занята обработкой текстовой информации.
С 80-х годов стала возможной обработка
на компьютере графической информации,
а с 90-х – звуковой. Современный персональный
компьютер превратился в мультимедийный,
т. е. на нем можно обрабатывать числовую,
текстовую, графическую и звуковую информацию.
Информатизация общества. С середины
XX в. начался постепенный переход от индустриального
общества к информационному. В информационном
обществе главным ресурсом является информация,
именно на основе владения информацией
о самых различных процессах и явлениях
можно эффективно и оптимально строить
любую деятельность.
В качестве критериев развитости информационного
общества можно выбрать три: наличие компьютеров,
уровень развития компьютерных сетей
и доля населения, занятого в информационной
сфере, а также использующего информационные
технологии в своей повседневной деятельности.
Персональный компьютер стал доступен массовому потребителю, и теперь в развитых странах мира компьютер имеется на большинстве рабочих мест и в большинстве семей. В настоящее время персональные компьютеры изготавливают и собирают тысячи фирм в разных странах мира, и их производство превысило сто пятьдесят миллионов штук в год.
Существенной тенденцией в информатизации общества является переход от использования компьютеров в автономном режиме к применению их в локальных и глобальных сетях.
Развитие глобальных компьютерных сетей началось в 80-е годы. В 1981 г. в сети Интернет было лишь 213 компьютеров, к концу 80-х число подключенных к сети компьютеров возросло до 150 тысяч, однако наиболее быстрый экспоненциальный рост их количества происходил в 90-е годы, и к настоящему моменту в Интернете насчитывается более 100 миллионов серверов.
По данным ООН, в 90-е годы число работников, занятых в информационной сфере (для которых обработка информации является основной производственной функцией), возросло примерно на 25% , тогда как численность занятых в сельском хозяйстве и промышленности сократилась соответственно на 10 и 15% .
Компьютеры и информационные технологии интенсивно проникают и в сферу материального производства; инженер, фермер, специалисты других традиционных профессий все чаще используют на своем рабочем месте компьютер.
2. Состав и структура
программного обеспечения
В течение нескольких десятилетий создавались программы, нужные для обработки различных данных. Совокупность требуемых программ составляет программное обеспечение компьютера.
Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.
Для выполнения на компьютере конкретных работ (создания текстов и рисунков, обработки числовых данных и т. д.) требуется прикладное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение можно разделить на две группы программ: системы программирования и приложения.
Системы программирования являются для программистов-профессионалов инструментами разработки программ на различных языках программирования (Basic, Pascal, С и др.). В настоящее время появились системы визуального программирования (Visual Basic, Borland Delphi и др.), которые позволяют даже начинающему пользователю компьютера создавать несложные программы. Приложения предоставляют пользователю возможность обрабатывать текстовую, графическую, числовую, аудио- и видеоинформацию, а также работать в компьютерных сетях, не владея программированием.
Практически каждый пользователь компьютера нуждается в приложениях общего назначения, к числу которых относятся: текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, а также приложения для создания мультимедиа-презентаций.
В связи со стремительным развитием глобальных и локальных компьютерных сетей все большее значение приобретают различные коммуникационные программы.
Из-за широкого распространения компьютерных вирусов можно
отнести к отдельной группе антивирусные
программы.
Для профессиональных целей квалифицированными
пользователями компьютера используются
приложения специального назначения.
К ним относятся системы компьютерной
графики, системы автоматизированного
проектирования (САПР), бухгалтерские
программы, компьютерные словари и системы
автоматического перевода и др.
Все большее число пользователей применяет обучающие программы для самообразования или в учебном процессе. Прежде всего, это программы обучения иностранным языкам, программы-репетиторы и тесты по различным предметам и т. д.
3. Объясните структуру уникального имени файла
Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл – это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.
Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.
В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например:
proba.txt
В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита, например:
Единицы измерения информации.doc
Файловая система. На каждом носителе
информации (гибком, жестком или лазерном
диске) может храниться большое количество
файлов. Порядок хранения файлов на диске
определяется установленной файловой
системой.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких
десятков) удобно применять одноуровневую
файловую систему, когда каталог (оглавление
диска) представляет собой линейную последовательность
имен файлов.
Если на диске хранятся сотни и тысячи
файлов, то для удобства поиска файлы организуются
в многоуровневую иерархическую файловую
систему, которая имеет «древовидную»
структуру.
Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.
4. Охарактеризуйте назначение программ – драйверов
Драйвер (англ. driver) (множественное число дра́йверы) – это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.
Операционная система управляет некоторым «виртуальным устройством», которое понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения». Впервые в отечественной вычислительной технике подобный подход появился в серии ЕС ЭВМ, а такого рода управляющие программы назывались канальными программами.
Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:
- загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.;
- выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы – память, файлы, устройства и т. п.;
- открытие драйвера. Начало основной работы. Обычно драйвер открывается программой как файл, функциями CreateFile() в Win32 или fopen() в UNIX-подобных системах;
- чтение;
- запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером;
- закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла;
- управление вводом-выводом (англ. IO Control, IOCTL). Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство. Например, для SCSI-устройств можно послать команду GET_INQUIRY, чтобы получить описание устройства. В Win32-системах управление осуществляется через API-функцию DeviceIoControl(). В UNIX-подобных – ioctl().
5. Охарактеризуйте СУБД
Система управления базами данных (СУБД) – совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.
Основные функции СУБД
- управление данными во внешней памяти (на дисках);
- управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
- журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
- поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
- ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,
- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
- подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
- а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Классификации СУБД
По модели данных
- Иерархические
- Сетевые
- Реляционные
- Объектно-ориентированные
По степени распределённости
Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).
По способу доступа к БД
Файл-серверные
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость централизованного управления; затруднённость обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД.
На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.
Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.
Клиент-серверные
Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.
Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР, Caché, MDBS.
Встраиваемые
Встраиваемая СУБД – библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).
Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.
6. Дайте определение понятию «информационная среда»
Информационная среда - совокупность технических и программных средств хранения, обработки и передачи информации, а также социально-экономических и культурных условий реализации процессов информатизации.
7. Роль пользователя в
создании информационных
АИС создается для удовлетворения информационных потребностей конкретного пользователя, и он принимает непосредственное участие в ее работе (решает задачи на основе информационного, программного обеспечения, которые созданы проектировщиками и другими специалистами на этапах проектирования и подготовки процесса автоматизации обработки информации). Опыт создания АИС и АИТ показывает, что только специалист наиболее полно и квалифицированно может дать описание выполняемой работы, входной и выходной информации. Участие пользователя не может ограничиваться только постановкой задач, он должен проводить и пробную эксплуатацию АИС и АИТ. Находясь за компьютером, пользователь может обнаружить недостатки постановок задач, корректировать при необходимости входную и выходную информацию, формы выдачи результатов, их оформление в виде документов. Участие пользователя в создании АИС и АИТ должно обеспечивать в перспективе как оперативное и качественное решение задач, так и сокращение времени на внедрение новых технологий. Пользователь должен быть заранее ознакомлен с методикой проведения обследования объекта, порядком обобщения его результатов, что ему поможет определить и выделить подлежащие автоматизированной обработке задачи, функции, квалифицированно сделать их постановку. На основе постановки задачи программист должен представить логику ее решения и рекомендовать стандартные программные средства, пригодные для ее реализации. План постановки задачи должен содержать следующие пункты: организационно-экономическая сущность задачи (наименование задачи, место ее решения, цель решения, назначение, сроки решения, потребители результатной информации, инф.связь с другими задачами); описание исходной (входной) информации (ее перечень, формы, кол-во документов, описание структурных единиц, способы контроля исходных данных и т.п.); описание результатной (выходной) информации; описание алгоритма решения задачи (последовательность действий и логики решения задачи (формулы, алгоритмы, последовательности действий и т.п.); описание используемой условно-постоянной информации (перечень, формы, описание, способы взаимодействия с переменной информацией). Таким образом, создание АИС и АИТ не столько приводит к высвобождению специалистов, сколько выдвигает к ним новые требования, т.е. позволяет качественно изменить их труд. Наиболее важным требованием к специалистам являются: умение осуществить постановку задач, т.е. составить алгоритмы их решения, установить состав информационного наполнения вычислительных процедур для получения искомых результатов, сформулировать требования к методам контроля решаемых задач.
8. Источники информации в Internet
Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами). В настоящее время услугами Интернета пользуются несколько сотен миллионов человек.
Классификаторы, терминологические базы, онтологии и другие структурные информационные механизмы
При расстановке категорий используйте уже кодифицированные онтологии. В качестве примера готовой к употреблению онтологии химии – IUPAC Gold Book – IUPAC Compendium of Chemical Terminology и пример примера: онтологические связи сущности углеводороды в визуальном представлении: Hydrocarbons // IUPAC.
Обратите внимание на системы индексов УДК и ББК.
Номенклатура ЮНЕСКОдля областей науки и техники (англ.). Для классификации научных работ и диссертаций. Перевод основных разделов дан в «Номенклатуре ЮНЕСКО».
Для патентов разработана МКИ,
Для болезней – МКБ,
Для лекарств – АТСС
Универсальные энциклопедии
Энциклопедии отмечены значками: PD – public domain (общественное достояние), GNU – GNU FDL, BSD – лицензия BSD, © – защищено авторским правом.
Разделы [[[w:Википедия|Википедии]] на популярных иностранных языках. GNU
Большая советская энциклопедия. 3-е изд.. Либо на Яндекс. Энциклопедии. ©
Брокгауз Ф. А., Ефрон И. А. Энциклопедический словарь (ЭСБЕ), 1890–1907, в 86 томах с илл. и доп. материалами – исторические статьи и биографии этой энциклопедии до сих пор не устарели. PD
Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона (МЭСБЕ), 1907–1909 – удобный поиск, всего 44 197 статей. Лучше пользоваться 86-томным словарём. PD
Примечание: Даты в энциклопедиях, вышедших до 1918 года, указаны по юлианскому календарю (по старому стилю). Пожалуйста, всегда проверяйте даты по другим источникам перед переносом их в Википедию.
Энциклопедия «Кругосвет»® – очень хорошие подробные и современные статьи. ©
Викизнание – свободная вики-энциклопедия. BSD
Рубрикон – большое количество энциклопедий под одной крышей. Часть информации в платном доступе. Авторское право – в зависимости от конкретного источника.
Глоссарий. Ru – Служба тематических толковых словарей.
Академик – Поиск по различным словарям и энциклопедиям.
Библиотека учебников на сайте edu.ru
Библиотеки рунета
Единая Коллекция цифровых образовательных ресурсов для учреждений общего и начального профессионального образования.
Каталог электронных библиотек.
Поиск электронных книг.
Online библиотека. Большая электронная бибилиотека.
Электронный каталог Центральной отраслевой библиотеки по физической культуре и спорту. Возможен поиск по ГРНТИ, УДК, в журналах. Некоторые материалы доступны в on-line-режиме.
Наука
Соросовский образовательный журнал – обзорные статьи высокого уровня по естественным наукам (Биология, Химия, Науки о Земле, Физика, Математика)
Математика
Знаменитый mathworld by Eric Weisstein(англ.)
Encyclopaedia of Mathematics. (2002 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York ISBN 1-4020-0609-8)(англ.) Онлайн-версия, ~8000 статей.
Физика
Review of particle properties(англ.) – Сводные таблицы свойств элементарных частиц, подготавливаемые коллаборацией Particle Data Group.
National Nuclear Data Center(англ.) – Свойства изотопов и другие данные, относящиеся к ядерной физике.
Астрономия и космонавтика
Астрономия
Российская астрономическая сеть
Проект 'Астрогалактика'
Метеоритная коллекция Российской Академии Наук
Centre de Données astronomiques de Strasbourg – включающий:
Dictionary of Nomenclature of Celestial Objects
SIMBAD (Set of Identifications, Measurements, and Bibliography for Astronomical Data) – базу данных астрономических объектов
HyperLeda - астрономическая БД Лионского университета, включающая поиск астрономических объектов по именам различных каталогов (NGC, Мессье, IRAS и т.п.), в т.ч. PGC. Для объектов приведены свойства (морфология, активность ядер и т.п.)
Космонавтика
Официальный сайт NASA(англ.)
Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах
Библиотека и энциклопедия космонавтики
Космическая энциклопедия А. Железнякова
Химия, фармакология
Кембриджская база данных хим. веществ(англ.) – можно узнать формулу, хим. и физ. св-ва практически всех известных хим. веществ.
WebElements – сайт со всей последней информацией о хим. элементах(англ.)
Государственный Реестр Лекарственных Средств – исчерпывающая информация обо всех лекарствах и биодобавках (для доступа требуется бесплатная регистрация). Обновляется еженедельно. Именно с этой базой работают все аптеки и центры сертификации лекарств в России. Для всех лекарств имеются сканированные инструкции по применению.
Геология
Сайт по кристаллографии ГГФ НГУ Авторы разрешили использовать в Википедии материалы сайта.
Минералогическая база данных(англ.) Контент создаётся энтузиастами.
GeoWiki. Электронная энциклопедия по наукам о Земле на базе системы MediaWiki.
Биология
Биомедицина:
Braininfo(англ.) – информация о структурах мозга человека (и аналогов у некоторых млекопитающих).
PubMed(англ.) – веб-доступ к базе данных MEDLINE.
Таксономические БД:
Classification of regnum Animalia – описание царства животные на сайте Зоологического института РАН.
Tree of Life web project(англ.) – таксономические древа.
Позвоночные животные России // Институт Проблем Экологии и Эволюции имени А. Н. Северцова – Информационная поисковая система по биоразнообразию позвоночных животных России (на декабрь 2006 – виды и подвиды 295 рыб, 29 – земноводных, 84 – пресмыкающихся, 739 – птиц и 310 – млекопитающих).
FishBase // WorldFish Center(англ.) – БД по рыбам мира (на декабрь 2006 – 29600 видов, 222400 народных названия, 43600 изображения, 39200 ссылок)
National Park Service U.S.(англ.) – PD
География и демография
Академическое издание Атласа мира (на русском языке). 3-е изд. – М.:Издательство: Роскартография (Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР), 1999. –561 с, формат 66х102 см ISBN 5-85120-055-3
О странах
World gazetteer – страны и регионы(англ.)
Информация о всех странах мира на сайте МИД России (обновляется довольно регулярно)
Территориальное деление стран мира(англ.)
Информация о странах на сайте Библиотеки Конгресса США(англ.) – серия книг о странах мира, издававшаяся в период 1986–1998 гг. Очень подробное описание и анализ истории, обшества, экономики, политики, а также систем национальной безопасности всех стран мира.
Всемирная география – статистическая информация о странах мира и регионах России.
Мир в цифрах(нем.) – интерфейс к книге фактов ЦРУ.
CIA Factbook(англ.) – Книга фактов ЦРУ (политические и исторические темы освещаются с точки зрения правительства США).
Географические карты – большое количество карт, многие их которых представляют историческую ценность. На сайте нет копирайта.
Этимология названий стран
Геральдическая энциклопедия Олега Козлова Флаги, гербы и всё такое.
Лидеры стран(англ.)
О населённых пунктах
Список всех населённых пунктов России по состоянию на 2002 год
Численность населения России во всех населённых пунктах (численностью более 3 тыс. чел) (официальные итоги последней переписи населения России 2002 года).
Численность населения городов Украины – итоги переписи 2001 года на сайте украинского госкомстата.
Мой город – Исчерпывающая информация обо всех городах России. Данные на 2001–2006 гг.
Официальный сайт российского центра флаговедения и геральдики
Гербы городов РФ – один из старейших (и наиболее достоверных) геральдических сайтов российского интернета, посвящённый городским, губернским гербам России, а также флагам городов и областей Российской Федерации. Регулярно обновляется.
Справочник телефонных кодов городов и стран (на сайте МГТС)
Поиск географических координат и названий Поиск географических объектов по названию на русском языке осуществляется только для России, для всех остальных стран указывайте только английское название объекта или латинскую транскрипцию
Поиск географических координат и названий(англ.). В отличие от предыдущего поиск только на латинице.
Определение расстояний между городами по автодорогам Работает для России и европейских стран.
База данных «Справочник административно-
Перечень военно-исторических достопримечательностей провинциальных российских городов
Ежемесячно обновляемый справочник по почтовым индексам на интернет-сайте Общероссийской автоматизированной системы учёта и контроля за прохождением регистрируемых почтовых отправлений. Базу данных можно просмотреть в Excel. В базе только населённые пункты с почтовыми отделениями.
Справочник почтовых индексов России
карты и информация о городах Московской области
История
ХРОНОС – всемирная история в интернете – сайт хорош тем, что статья о событии или личности составляется из нескольких источников со ссылками на них, что позволяет сопоставить эти материалы и сделать обобщающие выводы
Правители Мира. Хронологическо-генеалогические таблицы по всемирной истории в 4 тт. Автор-составитель В. В. Эрлихман. Москва – 2002
Даты жизни и правлений государственных деятелей некоторых стран
„Всемирный исторический проект» – сайт, содержащий подробную справочную информацию по политической истории государств и их правителей. (Источник „народный», следует перепроверять)
Архив Буковского – документы из архивов КПСС и КГБ в формате *.pdf (достоверность сомнительная).
Средневековые источники Востока и Запада
Огромное, хотя и не слишком упорядоченное собрание документов по военной истории
C.M.Соловьев „История России с древнейших времён» Классический труд по русской истории, либо [2], [3]
