министерство образования и науки российской федерации всероссийский заочный финансово- экономический институт
Курсовая работа
Дисциплина «Информатика»
На тему:
«Классификация компьютеров и их систем»
Выполнила
Студент (ка) 2 курса, вечер
Специальность
№ зач. книжки
Преподаватель Артюшков И.В.
Брянск
2009г.
Оглавление
Введение 3
1. Краткий исторический обзор 4
2. Современная классификация ЭВМ 5-6
2.1 Классификация по степени универсальности 5
2.2 Классификация по способам использования 6-7
2.3 Классификация по степени производительности 6
2.4 Классификация по особенностям архитектуры 7-12
3. Классификация вычислительных систем 13
4. Заключение 15
1. Общая характеристика задачи 16-19
2. Описание алгоритма решения задачи 19-25
Список литературы 26
Введение
XXI в. характеризуется необходимостью обрабатывать огромное количество информации. Для сбора хранения, использования и распространения большого объема информации необходимо специальные устройства. Такими устройством является компьютер. В последние годы благодаря развитию интегральной технологии значительно выросли технические характеристики ЭВМ, развилось программное обеспечение, изменился внешний вид ЭВМ, появились новые внешние устройства, расширилась сфера применения ЭВМ. Несмотря на значительный прогресс в области создания новых ЭВМ, принципы функционирования остались прежними.
Данную тему раскрывают перечень таких вопросов, как:
1. Классификация по степени универсальности;
2. Классификация по способам использования;
3. Классификация по степени производительности;
4. Классификация по особенностям архитектуры;
В практической части данной курсовой рассматривается решение экономической задачи.
Для выполнения и оформления данной курсовой была использована операционная система (ОС) MicrosoftWindowsXPProfessional и пакет прикладных программ MicrosoftOffice: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на персональных компьютерах (ПК).
Тема моей курсовой работы, является актуальной, так как она является теоретической основой информатики, без нее невозможно изучить компьютер. Уже, как известно, в настоящее время компьютеры представлены практически во всех областях жизни человека.
1. Краткий исторический обзор
Первый арифмометр был создан в 1642 г. французским ученым Б. Паскалем. В 1671 г. немецкий математик Г. Лейбниц создал счетную машину, известную как «зубчатое колесо Лейбница».
В XXI в. английский математик Ч. Бэббидж разработал «аналитическую машину», названную его именем. «Аналитическая машина »являлась программируемым автоматическим вычислительным устройством. Автор проекта- графиня Ада Августа Лавлейс, была программистом этой «аналитической машины». [4,С.119-120]
Во второй половине XXI в. Г. Холлерит разработал машину с перфокарточным вводом, способную автоматически классифицировать и составлять таблицы данных. Эта машина использовалась в 1890 г. США при обработке результатов переписи населения.
1930-е гг. начались разработки электронных вычислительных машин (ЭВМ), элементарная база которых основывалась на электрических лампах. Весьма значительный вклад в эту область внес англ. математик А. Тьюринг.
С 1943 по1946 г. в университете г. Пенсильвания (США) была построена первая полностью электронная цифровая ЭВМ, получившая название ENIAK. Эта ЭВМ весила 30т, занимала площадь 200 кв. м и содержала 18 тыс. ламп.
Сложности в программировании на ENIAK натолкнули американского ученого Джона фон Неймана на формулировку основных принципов построения ЭВМ: принципов хранения программы и произвольной доступа к памяти. Эти принципы вместе с двоичной арифметикой были воплощены в последующих моделях ЭВМ – EDSAK (1949 г., Англия) и EDVAC(1951 г., США).
2. Современная классификация ЭВМ
Компьютер (от анг. Coputer-вычислитель), представляет собой программируемое электронное устройство способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулированными символами.
Существует 2 основных класса компьютеров:
· Цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
· Аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электр. напряжение, время, и т.д.), кот. Является аналогами вычисляемых величин.
Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Мы рассмотрим лишь некоторые из них, сосредоточившись на тех, о которых наиболее часто упоминают в доступной технической литературе и средствах массовой информации. Наиболее значимыми являются классификациями по:
· степени универсальности;
· способам использования;
· степени производительности;
· особенностям архитектуры.
2.1 Классификация по степени универсальности
По степени универсальности выделяют:
· ЭВМ общего назначения (универсальные);
· Специализированные (встроенные) ЭВМ.
ЭВМ общего назначения могут использоваться для решения любых задач обработки данных.
Специализированные (встроенные) ЭВМ – это ЭВМ, предназначенные для решения ограниченного круга задач. Обычно специализированные ЭВМ используются для управления сложными техническими устройствами. Такие ЭВМ встраиваются в системы автоматического управления сложными устройствами или технологическими процессами на производстве, транспорте, связи, военном деле и т.д.; часто встраиваются в бытовые устройства.
2.2 Классификация по способам использования
По способам использования выделяют: ЭВМ коллективного использования и ЭВМ индивидуального использования.
ЭВМ коллективного использования- это ЭВМ, предназначенные для обслуживания одновременной работы нескольких пользователей. Эти ЭВМ обычно имеют существенно более высокую производительность, чем ЭВМ индивидуального использования, и выступают в качестве серверов компьютерных сетей (сетевых серверов).
Компьютерная сеть- совокупность ЭВМ и (или) диалоговых устройств ввода-вывода (терминалов),объединенных средствами коммуникаций для возможности совместного использования общих технических и информационных ресурсов.
ЭВМ индивидуального использования- ЭВМ, способные в каждый момент времени обеспечить эксплуатацию только со стороны единственного пользователя.
2.3 Классификация по степени производительности
По степени производительности различают:
· ЭВМ ординарной производительности;
· ЭВМ высокой производительности;
· ЭВМ сверхординарной производительности (супер-ЭВМ).
Деление по степени производительности является очень условным. ЭВМ, которые несколько лет назад относились к классу ЭВМ высокой производительности, сегодня являются ЭВМ ординарной производительности.
ЭВМ ординарной производительности- предназначены для решения рядовых задач индивидуальных пользователей или обслуживание малых компьютерных сетей. Массовые персональные компьютеры являются ЭВМ ординарной производительности.
ЭВМ высокой производительности- одно- или многопроцессорные ЭВМ, предназначенные для обслуживания компьютерных сетей среднего и большого размера или индивидуального применения при решение задач повышенной сложности.
ЭВМ сверхординарной производительности (супер-ЭВМ)- многопроцессорные ЭВМ, предназначенные для решения задач чрезвычайной сложности. Основными приложениями супер-ЭВМ являются обслуживание очень больших компьютерных сетей, моделирование ядерных реакций, исследование структуры ДНК, управление сложными военными космическими объектами, криптография, метеорология.
С точки зрения производительности следует рассматривать не только отдельно взятые ЭВМ, но и их совместно функционирующие конгломераты. Часто несколько ЭВМ объединяются в кластеры[1]. [1,С.68]
2.4 Классификация по особенностям архитектуры
По особенностям архитектуры выделяются:
· Сетевые компьютеры;
· Мэйнфреймы;
· Мини-ЭВМ;
· Персональные ЭВМ (микро-ЭВМ);
· Портативные (мобильные) устройства.
Мэйнфрейм- ЭВМ высокой или сверхординарной производительности, использующая один или несколько высокопроизводительных процессов, обеспечивающая подключение большого числа внешних устройств и предназначенная для обслуживания большого числа пользователей при осуществлении ими сложной обработки больших объемов данных.
Основные их характеристики:
· Один или несколько высокопроизводительных процессов;
· ОЗУ от нескольких до нескольких сотен Гбайтов;
· Высокопроизводительные каналы ввода-вывода;
· Допускают сотен устройств ввода-вывода;
· Емкость ВЗУ- до десятков Тбайтов;
· Имеют стоимость от десятков до нескольких млн. долл.;
· Почти всегда выступают в качестве ЭВМ коллективного пользования.
Исторически это самый старый тип ЭВМ. Классические мэйнфреймы 60-70 гг.- это семейство IВМ 360/370. Тогда они имели характеристики объема ОЗУ и ВЗУ ниже, чем современные.
Основное назначение мэйнфреймов на текущий момент- обслуживание больших компьютерных сетей. В США установлено более 401 тыс. мэйнфреймов, и в их базах данных хранится 70% информации крупных корпораций. В России используется порядка 5 тыс. мэйнфреймов.
Мини-ЭВМ- ЭВМ высокой или сверхординарной производительности, использующая один или несколько высокопроизводительных процессов, предназначенная для управления крупными компьютерными сетями или решение задач высокой сложности при индивидуальном использовании.
Чаще всего используются как серверы[2] средних и больших сетей, но нередко применяются как индивидуально используемое ЭВМ для решения задач повышенной сложности [1, С.66]