Обобщение на тема: Компютри и автоматика
България, 2009
Какво е компютър? А Компютърът е електронно устройство, което може да получи набор от инструкции, или програма, и след изпълнението на тази програма, като извършва изчисления на цифрови данни или чрез съставяне и съгласуване на други форми на информация. Thesis данни: - В съвременния свят на високи технологии, които не са могли да дойде за изключение за развитие на компютъра. Различни видове и размери на компютри намерите използва цялото общество за съхраняване и обработка на данни от тайна правителствена файлове към банкови сделки с лични сметки на домакинствата. Компютри имат откри нова ера в производството чрез техниките за автоматизация, и те имат разширени съвременни системи за комуникация. Те са основни инструменти в почти всяка област на изследвания и приложни технологии, от изграждане на модели на Вселената, за производство на време утре доклади, както и използването им има само по себе си откриват нови области на предположения. База данни услуги и компютърни мрежи предоставя голямо разнообразие от източници на информация. Същото усъвършенствани техники дава възможност и нашествия на личния живот и ограничените източници на информация, компютърни престъпления, но се превърна в един от многото рискове, които обществото трябва да се изправят, ако това ще се възползват от предимствата на модерните технологии. Представете си един свят без компютри. Това ще означава липса на подходящи средства за комуникация, няма интернет, не видеоигри. Животът ще бъде изключително трудно. Възрастни ще трябва да съхраняват всички свои офис хартия работа и затова се създава цялата стая. Тийнейджъри ще трябва да представят курс-строителни работи и проекти, написани на ръка. Всички графики и диаграми, ще трябва да се направят хубаво и внимателно. Youngsters никога няма да са чували за "видео-игри" и ще трябва да прекарват свободното си време или четене или извън игра с приятели. Но благодарение на британски математици, Августа Ада Байрон и Чарлз Бабидж, животът ни са направени много по-лесно. По-късно при разследването си за растеж на компютри в близките десетилетия, аз ще се говори за видове компютри, как и кога компютри за първи път са се разработват, напредъка, който прави, компютри в момента и планове за бъдещето. При вида на компютрите, аз ще се говори за аналогови и цифрови компютри и как те функционират. В развитието на компютрите, аз ще се споменава за първия електронен калкулатор и компютър. Съгласно постигнатия напредък, аз само ще се споменава за вериги. За компютри на настоящето, ще се говори за мрежи, телекомуникации и игри. И накрая, както и за планиране на бъдещето, ще спомена за нови и актуални идеи, научни изследвания и развитие на нови компютри и говорихме за изслушване във вестниците и по телевизията. I. Основни видове на компютри Съществуват два основни вида на компютрите, които са в употреба днес, аналогови и цифрови компютри, макар че терминът компютър често се използва в смисъл само цифров вид. Аналогови компютри използват математически прилика между физически взаимоотношения в някои проблеми, и да използва по електронен път или хидравлични схеми за симулиране на физически проблем. Цифрови компютри за решаване на проблемите, като извършва и от сумите, занимаващи се с всеки номер цифра от цифра. Хибридни компютри са тези, които съдържат елементи на аналогови и цифрови компютри. Те обикновено се използват за проблеми, в които голям брой сложни уравнения, известен като време интеграли, трябва да бъдат изчислени. Данните в аналогов формат също могат да се хранят в цифров компютър чрез аналогово-цифров преобразувател, а същото се отнася и за обратната ситуация. а) Какви са аналогови компютри и как работят? Аналоговият компютър е електронна или хидравлично устройство, което е проектирано да работи с входящи по отношение на, например, нива на напрежение или хидравличен натиск, отколкото числови данни. Най-простият аналогови изчисляване на устройството е слайд правило, в който работят дължини от специално калибрирана скала за улесняване на размножаване, разделяне и други функции. В типична аналогова електронен компютър, входовете се конвертират в напрежение, които могат да се добавят или умножена използват специално проектирани верига елементи. Отговорите на тези въпроси са непрекъснато, създадени за дисплея или за преминаване към друг желаната форма. б) Какви са цифрови компютри и как работят? Всичко, което цифров компютър е се основава на една операция: способността да се определи дали превключвател, или "врата", е отворен или затворен. Това означава, че компютърът може да признае само две държави на всеки един от микроскопични вериги: на или на разстояние, за високо напрежение и ниско напрежение, или-в случай на числа 0 или 1. Скоростта, с която компютърът изпълнява този прост акт, обаче, е това, което го прави чудо на съвременната технология. Компютърни скоростите се измерва в мегахерци, или милиони от цикъла на секунда. Компютър с "тактова честота" от 10 MHz-доста представител на скоростта за микрокомпютър-е в състояние да изпълни 10 милиона отделни операции в секунда. Бизнес микрокомпютри може да изпълнява 15 до 40 милиона операции в секунда, и суперкомпютри, използвани за изследвания и приложения отбраната постигнат скорости на милиарди цикъла на секунда. Цифров компютър скорост и изчисляване на властта са подобрени от размера на данни, обработвани по време на всеки цикъл. Ако даден компютър проверки само едно преминаване в даден момент, че може да превключвате представляват само две команди или номера; по този начин ще символизира за една операция или номер, и на разстояние ще символизират друг. С проверка на групи от ключове, свързани като едно цяло, обаче, компютърът се увеличава броят на операциите може да признае на всеки цикъл. Например, един компютър, който проверява два ключове наведнъж може да представлява четири числа (от 0 до 3) или може да изпълни една от четирите инструкции на всеки цикъл, по един за всяка от следните модели превключите: OFF-OFF (0); OFF - ПО (1); ON-OFF (2); или On-On (3). II. Където всичко започна а) майката на всички Калкулатори Първият добавяне на машина, предшественик на цифров компютър, е създадена през 1642 от френския философ Блез Паскал. Това устройство заети серия от десет зъбни колела, всеки зъб, представляващи цифра от 0 до 9. Колелата са свързани така, че цифрите могат да се добавят към всяка друга от напредък на колелата чрез коректното броя на зъбите. В 1670s на немски философ и математик Готфрид Вилхелм фон Лайбниц подобряване на тази машина от разработване, който също може да се размножава. Френският изобретател Жозеф Мари Жакард, в проектирането автоматичен тъкачен стан, които се използват тънки, перфорирани дървени дъски за контрол на тъкане на сложни конструкции. През 1880 Американската статистик Херман Холерит Идеята за използване на перфорирани карти, подобни на дъски Жакард's, за обработка на данни. Използвайки системата, които са преминали през перфорирани карти електрически контакти, той е в състояние да събират статистическа информация за преброяване на населението 1890 САЩ. б) Майката на всички компютри, също през 19-ти век, британски математик и изобретател Чарлз Бабидж работил принципите на съвременния цифров компютър. Той замислена на няколко машини, като разликата двигателя, които са били предназначени да се справят сложни математически проблеми. Много историци считат Бабидж и неговия сътрудник, британския математик Аугуста Ада Байрон (Мария съблазнител, 1815-52), дъщерята на английския поет лорд Байрон, на истинския изобретател на съвременния цифров компютър. Технологията на времето си, не е в състояние да превежда саунда си идеи в практиката, но един от своите изобретения, Аналитичен двигателя, е много функции на съвременен компютър. Той е един вход поток под формата на комплект от перфорирани карти, на "склад" за запаметяване на данни, "фабрика" за аритметични операции, както и на принтер, който направи постоянен запис. в) В началото Компютри Аналогови компютри започна да бъдат построени в началото на 20-ти век. Ранни модели изчислява с помощта на въртящи се валове и зъбни колела. Числено приближения на уравнения твърде трудно да се реши по друг начин са били оценени с такива машини. По време на двете световни войни, механични и по-късно, електрически аналогови изчислителни системи са били използвани като торпедо курс предиктори на подводници и като bombsight контролери в самолета. Друга система е проектирана да се предскаже пролетта на наводненията в басейна на река Мисисипи. През 1940-те, Хауърд Aiken, един математик Харвардския университет, създаден е това, което обикновено се счита за първия цифров компютър. Тази машина е била изработена от механични добавяне на машинни части. Инструкциите за последователност да бъдат използвани за решаване на проблема е захранен в машина за хвърляне на перфорирана хартия лента, а не да се съхраняват в компютъра. През 1945 г. обаче, на компютър с програма за съхранение е изградена на базата на концепциите на унгарско-американския математик Джон фон Нойман. Инструкциите са били съхранявани в рамките на така наречената памет, освобождаването на компютъра от ограниченията на скоростта на читателя хартиена лента по време на изпълнение и позволяваща проблеми да бъдат решени без rewiring компютъра. III. Предходния напредък Бързо напредва областта на електрониката доведе до изграждането на първия с общо предназначение, всички електронен компютър през 1946 г. в Университета на Пенсилвания от американския инженер Джон Presper Екерт, младши и американския физик Джон Уилям Mauchly. Наречен ENIAC, за електронни Числени интегратор и компютър, устройството съдържа 18000 вакуумни тръби и е със скорост на няколкостотин преразмножаване, за минута. Неговата програма е жични в процесора и е трябвало да бъдат ръчно да се променят. Използването на транзистор в компютри в края на 1950 г. отбелязва появата на по-малки, по-бързо, по-гъвкав и логически елементи, отколкото са били възможни с вакуум-машини тръба. Тъй като транзистори използват много по-малко енергия и са много по-дълъг живот, това развитие само е отговорен за подобряване на машини наречен от второ поколение компютри. Компоненти стана по-малки, тъй като е по-компонент разстояния, както и системата става много по-малко скъпо да се строи. а) Integrated Circuits Късно през 1960 на интегрална схема или IC, беше въведен, което прави възможно за много транзистори да бъдат произведени от една силициева подложка, с по-свързващи кабели покритие на място. The IC води до по-нататъшно намаляване на цената, размер, както и на неизпълнение на задълженията. Микропроцесор, стана действителност в средата на 1970 с въвеждането на голям мащаб интегрирани (LSI) верига, а по-късно, много голям мащаб интегрирани (VLSI) верига, с много хиляди от взаимосвързани гравиран транзистори в една силициева подложка. За да се върнете, тогава, за "преминаване проверка" възможности на съвременен компютър: компютри през 1970-те обикновено са в състояние да се провери осем ключове в даден момент. Това означава, че те ще могат да проверят осем двоични цифри, или битове, на данните, на всеки цикъл. А група от осем бита се нарича байт, всеки байт, съдържащ 256 възможни модели на ONS и компромиси (или 1 и 0's). Всеки модел е равнозначна на обучение, част от едно обучение, или на определен вид Datum, като номер или графичен знак или символ. Характерът 11010010, например, могат да бъдат двоични данни в този случай, десетичен номер 210 (вж. брой системи) или може да каже на компютъра, за да сравнят данните, съхранявани в неговите превключва на данните, съхранени в паметта на някои-чип място. Развитието на процесорите, които могат да се справят 16, 32 и 64 бита на данни в даден момент се е увеличил скоростта на компютъра. Пълната колекция от модели разпознаваем-общия списък на операции-на която компютърът е в състояние да се нарича набор инструкции. И двата фактора-броя битове в даден момент, и размера на инструкция определя-продължат да се увеличават с текущото развитие на съвременните цифрови компютри. IV. КОМПЮТРИ на 90-а) Компютърни мрежи съществени промени в използването на компютри са се развили, тъй като тя е първата измислена. Компютри са разширени, чрез телефонни линии, в огромното национално, или в целия свят, мрежи. Във всеки край на мрежата е крайно устройство, или дори един голям компютър, който може да изпрати работни места през жица към централния компютър в центъра на мрежата. Централният компютър извършва изчисляване или обработката на данни и изпраща резултатите за тел на всеки терминал в мрежата за печат. Някои компютърни мрежи, предоставяне на услуга нарича времето споделяне. Това е техника, в която смени софтуера на компютъра, от една задача към друга с този момент, че да се показва на всеки потребител в даден терминал, че той е изключително използване на компютъра. б) Телекомуникации Някои телекомуникационни методи са станали стандарт в телекомуникационната индустрия като цяло, защото ако двете устройства използват различни стандарти, те не са в състояние да общуват правилно. Стандартите са разработени в два начина: (1) Методът е толкова широко използван, че става дума да доминират, (2) Методът е публикувана от въвеждането на стандарти организация. Най-важната организация в това отношение е на Международния съюз по далекосъобщения, специализирана агенция на Организацията на обединените нации, както и един от нейните оперативни структури, Телеграф и телефон Международния консултативен комитет (МКТТ). Други организации в областта на стандартите на Американския национален институт по стандартизация, Института на инженерите по електротехника и електронни Industries Association. Една от целите на тези организации, е най-пълно осъществяване на Integrated Services Digital Network (ISDN), който се очаква да бъде в състояние да предава чрез различни медии и при много високи скорости на глас, така и без гласови данни в целия свят цифрова форма. Други разработки в индустрията са насочени към увеличаване на скоростта, при която данните могат да бъдат предадени. Подобрения се правят постоянно в модеми и в комуникационни мрежи. Някои публични данни мрежи за подкрепа предаване на 56000 бита в секунда (БПС), и модеми за домашно ползване са способни на толкова, колкото 56Kbps. в) PC игри и Video CD на CD's са се развили много през последните десет години. На първо място, те са били използвани само за музика. Сега, има CD's, от които можем да играем PC игри и гледане на филми. Игрите в момента са обикновено 3D. Това означава, че играта изглежда почти реалистична или виртуална. Човек може да прекарват часове играе игри на компактдиск, защото те са пристрастяване. Това е един от основните недостатъци на компютърни игри, защото лицето, което пречи да се прави нищо за образование или се извършването на каквито и физическата активност. Друг често срещан недостатък е, че играе прекалено много на компютъра може да доведе до лошо зрение. Но има няколко образователни игри за малки деца да им помогне да научат и разберат по-добре нещата. Игри не могат да бъдат толкова добри за отделния човек, но ако види как те са програмирани един ще осъзнаят, че това не е лесно да се програма за игра. Преди няколко години, ако някой е скучно, те обикновено ще отида до магазина и видео филм под наем. Сега може да се наема Филмът CD и ги играя на компютъра и специален играч Филмът CD's, които също са инсталирани в някои от новите Hi-Fi системи.