Перелічіть і дайте характеристику основним етапам історії розвитку комп’ютерної техніки.

Перелічіть і дайте характеристику основним етапам історії розвитку комп’ютерної техніки.

Основними етапами розвитку обчислювальної техніки є:

I. Ручний — з 50-го тисячоліття до н. э.;

II. Механічний — з середини XVII століття;

III. Електромеханічний — з дев'яностих років XIX століття;

IV. Електронний — з сорокових років XX століття.

1)Ручний період автоматизації обчислень почався на зорі людської цивілізації. Він базувався на використанні пальців рук і ніг. Рахунок за допомогою угрупування і перекладання предметів з'явився попередником рахунку на абаку — найбільш розвиненому рахунковому приладі старовини. Аналогом абака на Русі є рахівниці, що дійшли до наших днів.

Першим пристроєм для виконання множення був набір дерев'яних брусків, відомих як палички Непера. Вони були винайдені шотландцем Джоном Непером (1550-1617рр.). На такому наборі з дерев'яних брусків була розміщена таблиця множення. Крім того, Джон Непер на початку XVII століття ввів логарифми, що зробило революційний вплив на рахунок. Винайдена їм логарифмічна лінійка - це рахунковий інструмент для спрощення обчислень, за допомогою якого операції над числами замінюються операціями над логарифмами цих чисел.

2) Розвиток механіки в XVII столітті став передумовою створення обчислювальних пристроїв і приладів, що використовують механічний спосіб обчислень.

Ескіз механічного трінадцятиразрядного пристрою, що підсумовує, з десятьма колесами був розроблений ще Леонардо да Вінчі (1452— 1519рр). По цих кресленнях в наші дні фірма IBM в цілях реклами побудувала працездатну машину. Перша механічна рахункова машина була виготовлена в 1623 р. професором математики Вільгельмом Шиккардом (1592—1636рр.). В ній були механізовані операції складання і віднімання, а множення і ділення виконувалося з елементами механізації. Але машина Шиккарда незабаром згоріла під час пожежі. Тому біографія механічних обчислювальних пристроїв ведеться від машини, що підсумовує, виготовленої у 1642 р. Блезом Паскалем (1623—1662), надалі великим математиком і фізиком.

У 1673 р. інший великий математик Готфрід Лейбніц розробив рахунковий пристрій, на якому вже можна було множити і ділити. Англійський математик Чарльз Беббідж (Charles Babbage, 1792—1871рр.) висунув ідею створення програмно-управляємої рахункової машини, що має арифметичний пристрій, пристрій управління, введення і друку.

3) Електромеханічний етап розвитку обчислювальної техніки є найменш тривалим і охоплює близько 60 років — від першого табулятора Г.Холлерита до першої ЕОМ “ENIAC”.

В кінці XIX ст. були створені складніші механічні пристрої. Найважливішим з них був пристрій, розроблений американцем Германом Холлерітом. Винятковість його полягала в тому, що в ньому вперше була спожита ідея перфокарт і розрахунки велися за допомогою електричного струму.

Початок — 30-і роки XX століття — розробка рахунковоаналітичних комплексів, які складаються з чотирьох основних пристроїв: перфоратора, контрольника, сортувальника і табулятора. На базі таких комплексів створюються обчислювальні центри. В цей же час розвиваються аналогові машини.

4) Електронний етап, початок якого пов'язують із створенням в США в кінці 1945 р. електронної обчислювальної машини ENIAC американським інженером-електронщиком Дж. П. Эккерт і фізиком Дж.У. Моучлі.

У історії розвитку ЕОТ прийнято виділяти декілька поколінь, кожне з яких має свої відмітні ознаки і унікальні характеристики. Головна відмінність машин різних поколінь полягає в елементній базі, логічній архітектурі і програмному забезпеченні, крім того, вони розрізняються по швидкодії, оперативній пам'яті, способам введення і виведення інформації.

Системний рівень

Системний рівень - є перехідним. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Від програм цього рівня залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи. При під'єднанні до комп'ютера нового обладнання, на системному рівні повинна бути встановлена програма, що забезпечує для решти програм взаємозв'язок із цим пристроєм. Конкретні програми, призначені для взаємодії з конкретними пристроями, називають драйверами.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера. Наявність ядра операційної системи - є першою умовою для можливості практичної роботи користувача з обчислювальною системою. Ядро операційної системи виконує такі функції: керування пам'яттю, процесами введення-виведення, файловою системою, організація взаємодії та диспетчеризація процесів, облік використання ресурсів, оброблення команд і т.д.

Службовий рівень

Програми цього рівня взаємодіють як із програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Призначення службових програм (утиліт) полягає у автоматизації робіт по перевірці та налаштуванню комп'ютерної системи, а також для покращення функцій системних програм. Деякі службові програми (програми обслуговування) відразу додають до складу операційної системи, доповнюючи її ядро, але більшість є зовнішніми програмами і розширюють функції операційної системиКласифікація службових програмних засобів

1. Диспетчери файлів (файлові менеджери). За їх допомогою виконується більшість операцій по обслуговуванню файлової структури копіювання, переміщення, перейменування файлів, створення каталогів (папок), знищення об'єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі. 2. Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. 3. Засоби діагностики. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

4. Програми інсталяції (встановлення). Призначені для контролю за додаванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забезпечення. 5. Засоби комунікації. Дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факсимільні повідомлення тощо.

6. Засоби перегляду та відтворення7. Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Прикладний рівень

Програмне забезпечення цього рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Класифікація прикладного програмного забезпечення

1. Текстові редактори. Основними функціями є введення та редагування текстових даних. Для операцій вводу, виводу та збереження даних текстові редактори використовують системне програмне забезпечення. З цього класу прикладних програм починають знайомство з програмним забезпеченням і на ньому набувають перші навички роботи з комп'ютером.

2. Текстові процесори. Дозволяють форматувати, тобто оформлювати текст. Основними засобами текстових процесорів є засоби забезпечення взаємодії тексту, графіки, таблиць та інших об'єктів, що складають готовий документ, а також засоби автоматизації процесів редагування та форматування. Сучасний стиль роботи з документами має два підходи: робота з паперовими документами та робота з електронними документами. Прийоми та методи форматування таких документів різняться між собою, але текстові процесори спроможні ефективно опрацьовувати обидва види документів.

3. Графічні редактори. Широкий клас програм, що призначені для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії:

растрові редактори;

векторні редактори;

3-D редактори (тривимірна графіка).

4. Системи управління базами даних (СУБД). Базою даних називають великі масиви даних організовані у табличні структури. Основні функції СУБД:

створення пустої структури бази даних;

наявність засобів її заповнення або імпорту даних із таблиць іншої бази;

можливість доступу до даних, наявність засобів пошуку й фільтрації.

5. Електронні таблиці. Надають комплексні засоби для збереження різних типів даних та їх обробки6. Системи автоматизованого проектування (CAD-системи). Призначені для автоматизації проектно-конструкторських робіт. Застосовуються у машинобудуванні, приладобудуванні, архітектурі7. Настільні видавничі системи. Автоматизують процес верстання поліграфічних видань. Займає проміжний стан між текстовими процесами та САПР. 8. Редактори HTML (Web-редактори). Особливий клас редакторів, що об'єднують у собі можливості текстових та графічних редакторів. Призначені для створення і редагування Web-сторінок Інтернету. 9. Браузери (засоби перегляду Web-документів). Програмні засоби призначені для перегляду електронних документів, створених у форматі HTML. 10. Системи автоматизованого перекладу. Розрізняють електронні словники та програми перекладу мови. Електронні словники - це засоби для перекладу окремих слів у документі. Потрібні для професійних перекладачів, які самостійно перекладають текст. Програми автоматичного перекладу отримують текст на одній мові і видають текст на іншій, тобто автоматизують переклад. При автоматизованому перекладі неможливо отримати якісний вихідний текст, оскільки все зводиться до перекладу окремих лексичних одиниць. Але, для технічного тексту, цей бар'єр знижений.

11. Інтегровані системи діловодства. Засоби для автоматизації робочого місця керівника. Зокрема, це функції створення, редагування і форматування документів, централізація функцій електронної пошти, факсимільного та телефонного зв'язку, диспетчеризація та моніторинг документообігу підприємства, координація дій підрозділів, оптимізація адміністративно-господарської діяльності й поставка оперативної та довідкової інформації.

12. Бухгалтерські системи. 13. Фінансові аналітичні системи. 14. Експертні системи. Призначені для аналізу даних, що містяться у базах знань і видачі результатів, при запиті користувача. 15. Геоінформаційні системи (ГІС). Призначені для автоматизації картографічних та геодезичних робіт на основі інформації, отриманої топографічним або аерографічними методами.

 

16. Системи відеомонтажа. 17. Інструментальні мови та системи програмування. Транслятори бувають двох типів:

інтерпретатори;

компілятори.

 

інтерпретатор читає один оператор програми, аналізує його і відразу виконує, після чого переходить до оброблення наступного оператора. Компілятор спочатку читає, аналізує та перекладає на машинний код усю програму і тільки після завершення всієї трансляції ця програма виконується.

Протоколи Інтернету

В даному випадку протокол — це спосіб взаємодії, обміну даними між комп'ютерами при роботі у мережі. Щоб різні комп'ютери могли разом працювати, вони повинні «розмовляти однією мовою», тобто використовувати однакові протоколи. Сукупність цих протоколів називають стеком протоколів TCP/IP.

Нижче у алфавітному порядку перелічено найпоширеніші мережеві протоколи відповідно до моделі OSI:

На прикладному рівні:

§ DNS - Доменна система імен (англ. Domain Name System, DNS) — розподілена система перетворення імені хоста (комп'ютера або іншого мережевого пристрою) в IP-адресу.

Кожен комп'ютер в Інтернеті має свою власну унікальну адресу — число, яке складається з чотирьох байтів

§ FTP - Протокол передачі файлів (англ. File Transfer Protocol, FTP) — дає можливість абоненту обмінюватися двійковими і текстовими файлами з будь-яким комп'ютером мережі, що підтримує протокол FTP. Установивши зв'язок з віддаленим комп'ютером, користувач може скопіювати файл з віддаленого комп'ютера на свій, або скопіювати файл з свого комп'ютера на віддалений.

§ HTTP — протокол передачі даних, що використовується в комп'ютерних мережах. Назва скорочена від Hyper Text Transfer Protocol, протокол передачі гіпер-текстових документів

§ IMAP - IMAP (англ. Internet Message Access Protocol — «Протокол доступу до інтернет-повідомлень») — мережевий протокол прикладного рівня для доступу до електронної пошти.

§ LDAP - LDAP (англ. Lightweight Directory Access Protocol — Полегшений Протокол Доступу до Тек) — мережевий протокол для надсилання запитів та модифікації даних через TCP/IP.

§ POP3 - Post Office Protocol (Поштовий Офісний Протокол) — це протокол, що використовується клієнтом для доступу до повідомленнь електронної пошти на сервері.

§ SMTP - Simple Mail Transfer Protocol (Простий Протокол Пересилання Пошти) — це протокол, який використовується для пересилання електронної пошти до поштового сервера або з клієнта-комп'ютера, або між поштовими серверами.

§ SSH - Secure Shell, SSH — мережевий протокол, що дозволяє проводити віддалене управління комп'ютером і передачу файлів.

§ Telnet - Telnet (англ. TErminaL NETwork)— мережевий протокол для реалізації текстового інтерфейсу по мережі

XMPP (Jabber) - Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) раніше Jabber— відкритий протокол для швидкого обміну повідомленнями та інформацією про присутність між користувачами мережі Інтернет.

Пристрої введення звуку

· Мікрофон

· Диктофон

Ігрові пристрої введення

· Джойстик

· Геймпад

· Кермо

· Штурвал для авіасимулятору

· Танцювальна платформа

 

Пристрої виведення служать для перетворення інформації із форми, що зрозуміла комп'ютеру, у форму, зрозумілу людині.

Класифікація

За формою сигналу, який використовується для запису даних, розрізняють аналогові та цифрові носії. Для перезапису інформації з аналогового носія на цифровий чи навпаки необхідно застосовувати аналогово-цифрове чи цифро-аналогове перетворення сигналу.

За призначенням розрізняють носії

· Для використання на різних пристроях

· Вмонтовані у певний пристрій

За стійкістю запису і можливістю перезапису:

· Постійні запам'ятовуючі пристрої (ПЗП), зміст яких не може бути змінено кінцевим користувачем (наприклад, CD-ROM, DVD-ROM). ПЗП в робочому режимі допускає тільки зчитування інформації.

· Записувані пристрої, у які кінцевий користувач може записати інформацію тільки один раз (наприклад, CD-R,DVD-R, DVD+R, BD-R).

· Перезаписувані пристрої (наприклад, CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, BD-RE, магнітна стрічка тощо).

· Оперативні пристрої забезпечують режим запису, зберігання й зчитування інформації в процесі її обробки. Швидкі, але дорогі ОЗП (SRAM, статичні ОЗП) будуються на основі тригерів, повільніші, але дешеві різновиди (DRAM, динамічні ОЗП) будуються на основі конденсатора. В обох видах оперативної пам'яті інформація зникає після відключення від джерела струму. Динамічні ОЗП потребують періодичного оновлення вмісту - регенерації.

За фізичним принципом

· перфораційні (з отворами або вирізами) - перфокарта, перфострічка

· магнітні - магнітна стрічка, магнітні диски

· оптичні - оптичні диски CD, DVD, Blu-ray Disc

· магнітооптичні - Магнітооптичний компакт-диск (CD-MO)

· електронні (використовують ефекти напівпровідників) - карти пам'яті, флеш-пам'ять

Сторінки результатів

Результати пошуку за заданим критерієм система Google відображує на спеціальній сторінці. На ній, нижче панелі пошуку, виводиться рядок з інформацією про підсумки операції, де зазначено загальну кількість знайдених записів і час пошуку Переглядаючи знайдені записи, варто звернути увагу на посилання Збережено на сервері, яке дає змогу переглянути кешовану (збережену в базі даних Google) копію сторінки. Якщо знайдені результати не вміщуються на одній сторінці, Google подає їх на сторінках-продовженнях. Перейти до них можна за допомогою посилань, що містяться в нижній частині сторінки результатів.

30) Принципи побудови і функціювання ПК. Архітектура фон Ноймана

У 1945 р. до роботи над створенням ЕОМ першого покоління ENIAC був залучений знаменитий математик Джон фон Нейман, який сформулював загальні принципи функціонування комп’ютерів. Перш за все, комп’ютер повинен мати наступні пристрої:

· арифметично-логічний пристрій (АЛП: обробка інформації – виконання арифметичних та логічних операцій);

· пристрій управління (організація процесу виконання програм – впорядкованих послідовностей команд);

· запам’ятовуючий пристрій чи пам’ять (збереження програм і даних);

· зовнішні пристрої (введення-виведення інформації).

 

Архітекту́ра фон Не́ймана (архітектура фон Неймана-Екерта-Маклі), архітектура електронних обчислювальних машин, основною відмінністю якої від інших подібних архітектур є спільне зберігання даних та машинних команд в комірках однієї й тієї ж пам'яті, що унеможливлює їх розрізнення за способом представлення або кодування. Названа так на честь відомого математика та теоретика обчислювальної техніки Джона фон Неймана (John von Neumann), та по сьогодні залишається домінуючою схемою організації ЕОМ загального призначення.

Формальне визначення

Обчислювальна машина є машиною з архітектурою фон Неймана, якщо:

1. Програма та дані зберігаються в одній загальній пам'яті.

2. Кожна комірка пам'яті машини ідентифікується унікальним номером, який називається адресою.

3. Різні слова інформації (команди та дані) розрізняються за способом використання, але не за способом кодування та структурою представлення в пам'яті.

4. Кожна програма виконується послідовно, починаючи з першої команди, якщо немає спеціальних вказівок. Для зміни цієї послідовності використовуються команди передачі управління.

Принцип функціонування

Після завантаження програми (алгоритму й даних для обробки) в запам'ятовуючий пристрій, машина фон-Неймана може працювати автоматично, без втручання оператора. Кожна комірка пам'яті машини має унікальний номер — адресу, а спеціальний механізм, частіше всього — лічильник команд — забезпечує автоматичне виконання необхідної послідовності команд, і визначає на кожному етапі адресу комірки, з якої необхідно завантажити наступну команду.

Перед початком виконання програми в лічильник записується адреса її першої команди. Визначення адреси наступної команди відбувається за одним з наступних сценаріїв:

1. Якщо поточна команда не є командою передачі управління (тобто це просто арифметична або логічна операція над даними), то до поточного значення лічильника додається число, яке дорівнює довжині поточної команди в мінімально адресованих одиницях інформації (зрозуміло, що це можливо за умови, якщо звичайні команди в блоках, не розділених командами передачі управління, розташовуються послідовно в пам'яті, інакше адреса наступної команди може зберігатись, наприклад, безпосередньо в команді).

2. Якщо поточна команда — команда передачі управління (команда умовного або безумовного переходу), яка змінює послідовний хід виконання програми, то в лічильник примусово записується адреса тої команди, яка була замовлена при виконанні переходу, де б вона не знаходилась.

Перелічіть і дайте характеристику основним етапам історії розвитку комп’ютерної техніки.

Основними етапами розвитку обчислювальної техніки є:

I. Ручний — з 50-го тисячоліття до н. э.;

II. Механічний — з середини XVII століття;

III. Електромеханічний — з дев'яностих років XIX століття;

IV. Електронний — з сорокових років XX століття.

1)Ручний період автоматизації обчислень почався на зорі людської цивілізації. Він базувався на використанні пальців рук і ніг. Рахунок за допомогою угрупування і перекладання предметів з'явився попередником рахунку на абаку — найбільш розвиненому рахунковому приладі старовини. Аналогом абака на Русі є рахівниці, що дійшли до наших днів.

Першим пристроєм для виконання множення був набір дерев'яних брусків, відомих як палички Непера. Вони були винайдені шотландцем Джоном Непером (1550-1617рр.). На такому наборі з дерев'яних брусків була розміщена таблиця множення. Крім того, Джон Непер на початку XVII століття ввів логарифми, що зробило революційний вплив на рахунок. Винайдена їм логарифмічна лінійка - це рахунковий інструмент для спрощення обчислень, за допомогою якого операції над числами замінюються операціями над логарифмами цих чисел.

2) Розвиток механіки в XVII столітті став передумовою створення обчислювальних пристроїв і приладів, що використовують механічний спосіб обчислень.

Ескіз механічного трінадцятиразрядного пристрою, що підсумовує, з десятьма колесами був розроблений ще Леонардо да Вінчі (1452— 1519рр). По цих кресленнях в наші дні фірма IBM в цілях реклами побудувала працездатну машину. Перша механічна рахункова машина була виготовлена в 1623 р. професором математики Вільгельмом Шиккардом (1592—1636рр.). В ній були механізовані операції складання і віднімання, а множення і ділення виконувалося з елементами механізації. Але машина Шиккарда незабаром згоріла під час пожежі. Тому біографія механічних обчислювальних пристроїв ведеться від машини, що підсумовує, виготовленої у 1642 р. Блезом Паскалем (1623—1662), надалі великим математиком і фізиком.

У 1673 р. інший великий математик Готфрід Лейбніц розробив рахунковий пристрій, на якому вже можна було множити і ділити. Англійський математик Чарльз Беббідж (Charles Babbage, 1792—1871рр.) висунув ідею створення програмно-управляємої рахункової машини, що має арифметичний пристрій, пристрій управління, введення і друку.

3) Електромеханічний етап розвитку обчислювальної техніки є найменш тривалим і охоплює близько 60 років — від першого табулятора Г.Холлерита до першої ЕОМ “ENIAC”.

В кінці XIX ст. були створені складніші механічні пристрої. Найважливішим з них був пристрій, розроблений американцем Германом Холлерітом. Винятковість його полягала в тому, що в ньому вперше була спожита ідея перфокарт і розрахунки велися за допомогою електричного струму.

Початок — 30-і роки XX століття — розробка рахунковоаналітичних комплексів, які складаються з чотирьох основних пристроїв: перфоратора, контрольника, сортувальника і табулятора. На базі таких комплексів створюються обчислювальні центри. В цей же час розвиваються аналогові машини.

4) Електронний етап, початок якого пов'язують із створенням в США в кінці 1945 р. електронної обчислювальної машини ENIAC американським інженером-електронщиком Дж. П. Эккерт і фізиком Дж.У. Моучлі.

У історії розвитку ЕОТ прийнято виділяти декілька поколінь, кожне з яких має свої відмітні ознаки і унікальні характеристики. Головна відмінність машин різних поколінь полягає в елементній базі, логічній архітектурі і програмному забезпеченні, крім того, вони розрізняються по швидкодії, оперативній пам'яті, способам введення і виведення інформації.