Персональные ЭВМ. История создания. Место в современном мире

Содержание: 

Введение………………………………………………………….………….…3

1. Что называется тестированием  программ?..................................................4

1.1.   Определение  тестирования программного обеспечения и его цель.…4-5 1.2  Этапы тестирования……………………….………………………….…5         

1.3.   Принципы тестирования……………………………………………...5-6

1.4.   Методы тестирования…………………………………………….….6-8

2.  Что в графическом редакторе означает понятие «замостить рабочий стол  

     Windows»?.......................................................................................................9

     2.1.   Понятие фонового рисунка и текстуры…………………………....9

     2.2.  Понятие графических редакторов и их виды…………………….…9-10

3.   Персональные ЭВМ. История создания. Место в современном мире…11

Введение………………………………………………………………………...11

      3.1.   Появление ЭВМ……………………………………………………....11-13

     3.2.   Поколения ЭВМ…………………………………………………...….13-17

    3.3.   Современные персональные компьютеры…………………………...17-18

Заключение……………………………………………………………………..19 

Список используемой литературы……………………………………………20 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

        Понятие информатики является таким же трудным для какого-либо общего определения, как, например, понятие математики. Это и наука, и область прикладных исследований, и область междисциплинарных исследований, и учебная дисциплина (в школе и в вузе).

         Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления.

         Еще не так давно, всего три десятка лет назад, ЭВМ представляла собой целый комплекс огромных шкафов, занимавших несколько больших помещений. А всего и делала-то, что довольно быстро считала. Нужна была буйная фантазия журналистов, чтобы увидеть в этих гигантских арифмометрах думающие агрегаты, и даже пугать людей тем, что ЭВМ вот-вот станут разумнее человека.

Вопрос№1.  Что называется тестированием программ?

1. Определение тестирования программного обеспечения и его цель.
2. Этапы тестирования.
3. Принципы тестирования
4. Методы тестирования

1. Определение тестирования программного обеспечения и его цель.

Одна  из ключевых проблем кроется в  правильном определении понятия  тестирования, так как это далеко не тривиальная и не однозначная  задача. Для того, чтобы убедиться в этом, обратимся к рассуждениям основоположника теории тестирования Гленфорда Майерса.

     Майерс  приводит следующие наиболее распространенные определения тестирования программного обеспечения (ПО) с комментариями к ним:

1) Тестирование – это процесс, позволяющий убедиться в том, что в программе нет ошибок.

Комментарий: Все бы хорошо, но только данный результат недостижим, исходя из первого закона теории тестирования, приведенного выше. Но, если следовать данному определению и преследовать именно такую цель в тестировании, то можно искусственно показать, что ошибок нет. Что заранее будет неверно, поэтому проведение тестирование с целью демонстрации отсутствия ошибок приведет лишь к провалу проекта.

2) Тестирование – это процесс, позволяющий убедиться в том, что программа выполняет свое назначение.

Комментарий: Данное определение звучит логично: если программа не делает того, что от нее требуется, то ясно, что она содержит ошибки. Но как быть с тем, что она дополнительно делает еще и то, чего от нее не требуется. Появляется необходимость проводить так называемое “негативное” тестирование. Следовательно, данное определение тестирования не совсем корректно.

     Далее Майерс дает собственное определение  тестирования:

Тестирование  ПО – это процесс выполнения программы с целью обнаружения ошибок. Майерс считает тест удачным, если в процессе его выполнения были обнаружены ошибки. Именно в этом и состоит задача тестирования.

       Немного модифицируем определение тестирования, данное Майерсом, которое на сегодняшний день является слегка устаревшим.

Тестирование – это процесс многократного выполнения программы с целью обнаружения ошибок для получения информации о качестве продукта.

Цель  тестирования – выявление как можно большего числа ошибок.

2. Этапы тестирования 

Процесс тестирования проходит несколько этапов:

• поблочное;
• комплексное;
• системное.

   Тестирование  блоков – показывает правильность реализации всех компонентов программного изделия, начиная с самого нижнего уровня, вплоть до самого нижнего уровня архитектурного проекта (обычно на уровне задач).

При тестировании блоков проверяется правильность не только того, что функционально выполняет  модуль, но и того, как он это делает. Таким образом, при тестировании блоков используется не только функциональное тестирование (тестирование "черного  ящика"), но и структурное тестирование (тестирование "белого ящика").

     Комплексное тестирование выполняется во время фазы детального проектирования, когда формируются основные компоненты программного изделия и объединяются с целью его построения. Комплексное тестирование направлено на верификацию интерфейсов главных компонент. Комплексное тестирование предшествует системному тестированию.

Комплексное тестирование контролирует согласованность  всех данных, передаваемых через интерфейсы, со спецификациями структур данных в  архитектурном проекте. Комплексное  тестирование должно подтверждать, что  потоки управления, определенные в  архитектурном проекте программного изделия, полностью реализованы.

     Системное тестирование – процесс тестирования интегрированного программного изделия. Оно осуществляется в процессе разработки или в условиях моделирования эксплуатации.

Системное тестирование должно подтверждать соответствие разработанного программного изделия  целям, установленным в документе  Требования пользователя. В системных тестах контролируются возможные тенденции в появлении ошибок в программном обеспечении. 

3. Принципы  тестирования:

1. Процесс тестирования более эффективен, если проводится не автором программы.

2. Описание предполагаемых значений результатов тестовых прогонов должно быть необходимой частью тестового набора данных.

3. Необходимо досконально изучать результаты применения каждого теста.

4. Тесты для неправильных и непредусмотренных входных данных должны разрабатываться также тщательно, как для правильных, предусмотренных.

5. Необходимо проверить не только, делает ли программа то, для чего она предназначена, но и не делает ли она то, что не должна делать.

6. Вероятность наличия необнаруженных ошибок в части программы пропорциональна числу ошибок, уже обнаруженных в этой части. 

4. Методы  тестирования:

• статическое тестирование;
• детерминированное тестирование;
• стохастическое тестирование;
• тестирование в реальном масштабе времени.

   Статическое тестирование – базируется на правилах структурного построения программ и обработки данных. Проверка степени выполнения этих правил путем формального анализа текста программы на языке программирования.

   Детерминированное тестирование – (наиболее трудоемкое) – многократное выполнение программы на ЭВМ с использованием определенных, специальным образом подобранных тестовых наборов данных.

   Стохастическое  тестирование – использование в качестве исходных данных множества случайных величин с соответствующими распределениями, а для сравнения полученных результатов используется также распределения случайных величин. Стохастическое тестирование используется для обнаружения ошибок, а для диагностики и локализации ошибок применяют детерминированное тестирование.

   Тестирование  в реальном масштабе времени – проверяются результаты обработки исходных данных с учетом времени их поступления, длительности и приоритетности их обработки, динамики использования памяти и взаимодействия с другими программами. Для локализации ошибок применяют детерминированное тестирование.

Требования  к повышению качества программного изделия предполагает использование  различных методов тестирования (их сочетаний).

Используют  ручные методы тестирования, которые  являются достаточно эффективными. Эти  методы способствуют существенному  увеличению производительности и повышению  надежности программ, позволяют раньше обнаружить ошибки, а значит, уменьшить  стоимость исправления.

Основными методами ручного тестирования являются:

• инспекция исходного текста;
• сквозные просмотры.

     Инспекция исходного текста – набор правил и приемов обнаружения ошибок при изучении текста программы группой специалистов.

Оптимальная продолжительность заседания 90-120 мин. Скорость просмотра 150 операторов в  час. При большом количестве ошибок назначается повторная инспекция.

     Сквозные  просмотры – ряд процедур и способов обнаружения ошибок, осуществляемых группой специалистов.

Процедура подготовки и проведения заседания  отличается тем, что на подготовительном этапе специалист по тестированию готовит  небольшое число тестов, во время  заседания каждый тест мысленно выполняется, и состояние программы отслеживается  на бумаге или доске. Количество тестов должно быть небольшим, и они должны быть простыми. Эти методы более  эффективны, т.к. их тестирование проводит не автор программы, и намного  дешевле машинного тестирования.

Детерминированное тестирование, или тестирование на определенных входных значениях, основывается на двух подходах:

• структурное тестирование (СТ),
• функциональное тестирование (ФТ).

   Структурное тестирование, или тестирование программ как "белого ящика" - детальное изучение текста (логики) программы и построение (подбор) таких входных наборов данных, которые позволили бы при многократном выполнении программы на ЭВМ обеспечить выполнение максимально возможного количества маршрутов, логических ветвлений, циклов и т.д.

   Функциональное  тестирование, или тестирование программ как "черного ящика" (тестирование по "входу-выходу") – программа - "черный ящик", а тестовые наборы выбираются на основании анализа входных функциональных спецификаций.

   Тестирование в рамках жизненного цикла проекта можно разделить на дополнительных 2 этапа:

• альфа-тестирование;
• бета-тестирование.

   Альфа-тестирование можно рассматривать как приемочное тестирование.

Оно происходит непосредственно внутри организации, которая разрабатывает этот продукт. Соответственно, разработчики или тестировщики проверяют продукт с точки зрения пользователя. Если на этом этапе обнаруживаются ошибки, они передаются тестировщикам для дальнейшего анализа.

   Бета-тестирование – тестирование конечными пользователями продукта.

Бета-версии программ, имеют ограниченную функциональность или ограниченный временной лимит пользования, но при этом продукт дается бесплатно. Это делается для того, чтобы найти дополнительные ошибки, которые могут содержаться в программе, или подтвердить, что этих ошибок нет, а также для получения обратной связи от клиентов.

   Существующие на сегодняшний день методы тестирования ПО не позволяют однозначно и полностью выявить все дефекты и установить корректность функционирования анализируемой программы, поэтому все существующие методы тестирования действуют в рамках формального процесса проверки исследуемого или разрабатываемого ПО.

   Тестирование  решает целый спектр различных задач. Оно определяет и качество продукта, и соответствие его требованиям, и учитывает ожидания пользователей, удобство пользования продуктом, надежность продукта, и множество других параметров. Поэтому с тем, что тестирование необходимо, никто уже давно не спорит. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  №2.  Что в графическом редакторе означает понятие «замостить

                      рабочий стол Windows»? 

1. Понятие фонового рисунка  и текстуры.
2. Понятие графических редакторов и их виды.

1. Понятие фонового рисунка  и текстуры.

   Чтобы с Windows было удобно работать, рабочий стол Windows можно настроить по собственному вкусу. Вы можете настроить внешний вид рабочего стола Windows: изменить разрешение экрана,  заставку, которая появляется, если вы долго не работаете за компьютером, элементы оформления рабочего стола, а также изменить фоновый рисунок.

   Фоновый рисунок — это графическое изображение дальнего плана на рабочем столе. С его помощью можно подобрать графические изображения и вид текстуры рабочего стола.

   Текстура— это строение изображения, состоящего из множества мелких однотипных элементов.

   Фоновым рисунком может служить любой  файл из списка Фоновый рисунок, а также любые файлы, которые вы можете взять из какого-либо внешнего источника: из любой папки, с компакт-диска или из сети Internet. Изменить фоновый рисунок рабочего стола можно и при помощи графических редакторов. 

2. Понятие графических редакторов и их виды.

   Графические редакторы — это инструменты компьютера для получения графических изображений: рисунков, схем, чертежей, фотографий, карт, объёмных изображения и т.д., которые получаются на экране монитора и могут быть напечатаны.

   Существует  большое количество графических  редакторов, предназначенных для  работы с векторной и растровой  графикой. Наиболее популярные графические  редакторы - это 3ds Max,  Adobe Illustrator,  Adobe Photoshop и CorelDRAW. Самый простой графический редактор, который встречается в компьютере с операционной системой Windows - это, конечно же, Paint.

   Paint – это растровый графический редактор, который входит в состав стандартных программ операционных программ Microsoft Windows. Для того чтобы установить рисунок, который на данный момент открыт в Paint, в качестве фонового рисунка – выполните следующие действия: (рис.1.)

     Рис.1 

Замостить Рабочий стол – это значит заполнить весь экран маленькими копиями  выбранного изображения, как мозаикой. Этот вариант имеет смысл выбирать для маленьких рисунков. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  №3.   Персональные ЭВМ. История создания. Место в

                       современном мире. 

1. Появление ЭВМ
2. Поколения ЭВМ
3. Современные персональные компьютеры

1. Появление ЭВМ 

       Семейство компьютеров - электронных технических приспособлений для переработки информации - довольно велико и разнообразно. Вообще же на сегодняшний день все знания человечества можно разместить на специальных носителях машинной информации, которые легко разместятся в одной небольшой комнате.

   История развития ЭВМ, как считают, некоторые  весьма коротка начало двадцатого века и далее. На мой взгляд, человечество тысячелетия шло к тому, чтобы  облегчить механическую работу по переработке  информации. В этом ему помогало два противоположных качества: лень и стремление к совершенству. Потребность  в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. 

      Рассматривая историю общественного развития, марксисты утверждают, что «история есть ни что иное, как последовательная смена отдельных поколений». Очевидно, это справедливо и для истории компьютеров.

   Вот некоторые определения термина  «поколение компьютеров», взятые из 2-х источников. «Поколения вычислительных машин - это сложившееся в последнее время разбиение вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и производительностью»¹.  «Поколения компьютеров - нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и в последнее время - программных  средств»².

   Все началось с идеи научить машину считать  или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Еще около 1500 г. великий деятель эпохи Просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства, что явилось первой дошедшей до нас попыткой решить указанную задачу. Первую же действующую суммирующую машину построил в 1642 г. Блез Паскаль - знаменитый французский физик, математик, инженер. ( Рис.1).  «Паскалина» – так называли машину – состояла из набора вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При полном обороте колеса оно сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов – так, два колеса позволяли считать до 99, три – уже до 999, а пять колес делали машину «знающей» даже такие большие числа как 99999. Эта 8-разрядная машина сохранилась до наших дней. От замечательного курьеза, каким восприняли современники машину Паскаля, до создания практически полезного и широко используемого агрегата - арифмометра (механического вычислительного устройства, способного выполнять 4 арифметических действия) - прошло почти 250 лет.

Рис.1  Блез Паскаль (1623 - 1662) и его счетная машина.

     В 1673 году немецкий математик и философ  Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механическое счетное устройство, которое  не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Машина. Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели  зубцы девяти различных длин, и  вычисления производились за счет сцепления  колес.

     Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах.

     Все основные идеи, которые лежат в  основе работы компьютеров, были изложены  английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера.

     Им  в 1822 г. была спроектирована и почти 30 лет строилась и совершенствовалась машина, названная вначале «разностной», а затем, после многочисленных усовершенствований проекта, «аналитической» (Рис.2).

По замыслу  Бэббиджа, его аналитическая машина имела следующие функциональные узлы:

• "склад" для хранения чисел (по современной терминологии память);
• "мельница" (арифметическое устройство);
• устройство, управляющее последовательностью операций в машине (Бэббидж не дал ему названия, сейчас используется термин устройство управления);
• устройства ввода и вывода данных.

Рис.2. Чарльз Бэббидж (1792 - 1871) и его «аналитическая машина». 

      В 1888 году американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую  счетную машину. Эта машина, названная  табулятором, могла считывать и  сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах.

2. Поколения ЭВМ 

      В истории вычислительной техники  существует своеобразная периодизация ЭВМ по поколениям. В ее основу первоначально был положен физико-технологический принцип: машину относят к тому или иному поколению в зависимости от используемых в ней физических элементов или технологии их изготовления. Границы поколений во времени размыты, так как в одно и то же время выпускались машины совершенно разного уровня. Когда приводят даты, относящиеся к поколениям, то скорее всего имеют в виду период промышленного производства; проектирование велось существенно раньше, а встретить в эксплуатации весьма экзотические устройства можно и сегодня.

      В настоящее время физико-технологический  принцип не является единственным при определении принадлежности той или иной ЭВМ к поколению. Следует считаться и с уровнем программного обеспечения, с быстродействием, другими факторами, основные из которых сведены в прилагаемую таблицу.   ( табл.1). 
 

Таблица 1.  Поколения ЭВМ

        Следует понимать, что разделение ЭВМ по поколениям весьма относительно. Первые ЭВМ, выпускавшиеся до начала 50-х годов, были «штучными» изделиями, на которых отрабатывались основные принципы; нет особых оснований относить их к какому-либо поколению. Нет единодушия и при определении признаков пятого поколения. В середине 80-х годов считалось, что основной признак этого (будущего) поколения - полновесная реализация принципов искусственного интеллекта. Эта задача оказалась значительно сложнее, чем виделось в то время, и ряд специалистов снижают планку требований к этому этапу (и даже утверждают, что он уже состоялся).

       В то же время среди машин четвертого поколения разница чрезвычайно велика, и поэтому в табл. 1 соответствующая колонка разделена на на две: А и Б. Указанные в верхней строчке даты соответствуют первым годам выпуска ЭВМ. Многие понятия, отраженные в таблице, будут обсуждаться в последующих разделах учебника; здесь ограничимся кратким комментарием.

Чем младше поколение, тем отчетливее классификационные признаки. ЭВМ первого, второго и третьего поколений сегодня, в конце 90-х годов - в лучшем случае музейные экспонаты.

       Машина первого поколения - десятки стоек, каждая размером с большой книжный шкаф, наполненных электронными лампами, лентопротяжными устройствами, громоздкие печатающие агрегаты, и все это на площади сотни квадратных метров, со специальными системами охлаждения, источниками питания, постоянно гудящее и вибрирующее (почти как в цехе машиностроительного завода). Обслуживание - ежечасное. Часто выходящие из строя узлы, перегорающие лампы, и вместе с тем невиданные, волшебные возможности для тех, кто, например, занят математическим моделированием. Быстродействие до 1000 оп/с и память на 1000 чисел делало доступным решение задач, к которым раньше нельзя было и подступиться.

         Машины второго поколения –  это приход полупроводниковой техники (первый транзистор был создан в 1948 г., а первая ЭВМ с их использованием - в 1956 г.). Они резко изменили вид машинного зала: более нормальный температурный режим, меньший гул (лишь от внешних устройств) и, самое главное, возросшие возможности для пользователя. Впрочем, непосредственного пользователя к машинам первых трех поколений почти никогда не подпускали - около них колдовали инженеры, системные программисты и операторы, а пользователь чаще всего передавал в узкое окошечко или клал на стеллаж в соседнем помещении рулон перфоленты или колоду перфокарт, на которых была его программа и входные данные задачи.