Что компьютер делает с информацией

Обновлено: 22.11.2024

Компьютер — это машина для обработки информации. Компьютеры обрабатывают данные для получения информации.

Наборы инструкций, которые люди дают компьютерам, называются программами или программным обеспечением.

Программное обеспечение, которое выполняет определенный тип задач для пользователя, часто называют прикладным программным обеспечением.

Есть много причин для использования компьютеров:

Компьютеры могут работать намного быстрее людей;
Компьютеры никогда не устают и не нуждаются в отдыхе.
Компьютеры могут выполнять работу, которую человеку было бы опасно выполнять;
Компьютеры могут хранить большие объемы информации на очень маленьком пространстве.
Компьютеры могут очень быстро находить информацию;
Компьютеры никогда не теряют и не помещают информацию не на место.

Три стадии вычислений: ввод, обработка и вывод.

Компьютер проходит через эти этапы, «запуская» программу. Программа — это набор пошаговых инструкций, которые точно сообщают компьютеру, что делать с входными данными, чтобы получить требуемый результат.

Этот этап вычислений связан с передачей данных, необходимых программе, в компьютер.
Для этого используются устройства ввода.
Наиболее часто используемыми устройствами ввода являются мышь и клавиатура.

Инструкции о том, что делать с входными данными, содержатся в программе.
Во время обработки компьютер следует этим инструкциям, используя только что введенные данные.
То, что компьютер производит в конце этого этапа, называется выводом.

Этот этап вычислений связан с представлением обработанных данных в виде информации в удобной для пользователя форме.
Для этого используются устройства вывода.
Наиболее часто используемыми устройствами вывода являются экран, который также называется монитором или визуальным дисплеем (VDU), и принтер.

Данные – это любой набор чисел, символов или других символов, закодированный в формате, который можно вводить в компьютер и обрабатывать.
Данные сами по себе не имеют значения или контекста.
Только после обработки компьютером данные обретают контекст и становятся информацией.
Существует много типов данных
Все данные в конечном итоге хранятся в виде набора чисел внутри компьютера.
Данные могут быть введены пользователем в компьютер разными способами.
К основным типам данных, которые можно вводить в компьютер и обрабатывать, относятся числовые данные, текст, даты, графика и звук.

Системы обработки данных

В этом видео рассматриваются системы обработки данных

Оборудование — это название, которое дается любой части компьютера, к которой вы можете прикоснуться.
Отдельное оборудование называется устройством.
Основное аппаратное обеспечение любого компьютера состоит из центрального процессора (ЦП), а также устройств ввода, вывода и вспомогательных устройств хранения.

Центральный процессор (CPU)

Это часть компьютера, где происходит поиск и сортировка данных, вычисления и принятие решений.
ЦП содержит основную память, блок управления и арифметико-логическое устройство (ALU).

Введение в процессоры

В этом видео объясняются части процессора и функции каждой части. Центральный процессор содержит арифметико-логический блок, выполняющий все арифметические операции, а также функции И/ИЛИ, и блок управления, в котором принимаются решения о сборе и отправке данных.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

Компьютер — это машина, которая может хранить и обрабатывать информацию. Большинство компьютеров полагаются на двоичную систему, в которой используются две переменные, 0 и 1, для выполнения таких задач, как хранение данных, расчет алгоритмов и отображение информации. Компьютеры бывают разных форм и размеров: от карманных смартфонов до суперкомпьютеров весом более 300 тонн.

Многим людям на протяжении всей истории приписывают разработку ранних прототипов, которые привели к созданию современного компьютера.Во время Второй мировой войны физик Джон Мочли, инженер Дж. Преспер Эккерт-младший и их коллеги из Пенсильванского университета разработали первый программируемый электронный цифровой компьютер общего назначения — электронный числовой интегратор и компьютер (ENIAC).

По состоянию на ноябрь 2021 года самым мощным компьютером в мире является японский суперкомпьютер Fugaku, разработанный компаниями RIKEN и Fujitsu. Он использовался для моделирования симуляций COVID-19.

Популярные современные языки программирования, такие как JavaScript и Python, работают с несколькими формами парадигм программирования. Функциональное программирование, использующее математические функции для получения выходных данных на основе введенных данных, является одним из наиболее распространенных способов использования кода для предоставления инструкций для компьютера.

Самые мощные компьютеры могут выполнять чрезвычайно сложные задачи, такие как моделирование экспериментов с ядерным оружием и прогнозирование изменения климата. Разработка квантовых компьютеров, машин, способных выполнять большое количество вычислений посредством квантового параллелизма (полученного из суперпозиции), позволит выполнять еще более сложные задачи.

Способность компьютера обретать сознание — широко обсуждаемая тема. Некоторые утверждают, что сознание зависит от самосознания и способности мыслить, а это означает, что компьютеры обладают сознанием, потому что они распознают свое окружение и могут обрабатывать данные. Другие считают, что человеческое сознание никогда не может быть воспроизведено физическими процессами. Прочитайте точку зрения одного исследователя.

компьютер, устройство для обработки, хранения и отображения информации.

Компьютер когда-то означал человека, выполняющего вычисления, но теперь этот термин почти повсеместно относится к автоматизированному электронному оборудованию. Первый раздел этой статьи посвящен современным цифровым электронным компьютерам, их конструкции, составным частям и приложениям. Второй раздел посвящен истории вычислительной техники. Подробную информацию об архитектуре компьютера, программном обеспечении и теории см. в см. информатике.

Основы вычислений

Первые компьютеры использовались в основном для численных расчетов. Однако, поскольку любая информация может быть закодирована в числовом виде, люди вскоре поняли, что компьютеры способны обрабатывать информацию общего назначения. Их способность обрабатывать большие объемы данных расширила диапазон и точность прогнозов погоды. Их скорость позволяет им принимать решения о маршрутизации телефонных соединений через сеть и управлять механическими системами, такими как автомобили, ядерные реакторы и роботизированные хирургические инструменты. Они также достаточно дешевы, чтобы их можно было встроить в бытовые приборы и сделать сушилки для белья и рисоварки «умными». Компьютеры позволили нам ставить вопросы и отвечать на них, на которые раньше нельзя было ответить. Эти вопросы могут касаться последовательностей ДНК в генах, моделей поведения на потребительском рынке или всех случаев употребления слова в текстах, хранящихся в базе данных. Компьютеры все чаще могут обучаться и адаптироваться во время работы.

Компьютеры также имеют ограничения, некоторые из которых носят теоретический характер. Например, существуют неразрешимые утверждения, истинность которых не может быть определена в рамках заданного набора правил, таких как логическая структура компьютера. Поскольку не может существовать универсального алгоритмического метода для идентификации таких утверждений, компьютер, которому нужно получить истинность такого утверждения, будет (если его принудительно не прервать) продолжать работу бесконечно — состояние, известное как «проблема остановки». (См. Машина Тьюринга.) Другие ограничения отражают современные технологии. Человеческий разум способен распознавать пространственные структуры — например, легко различать человеческие лица, — но это сложная задача для компьютеров, которые должны обрабатывать информацию последовательно, а не схватывать детали в целом с первого взгляда. Еще одна проблемная область для компьютеров связана с взаимодействием на естественном языке. Поскольку в обычном человеческом общении предполагается так много общих знаний и контекстуальной информации, исследователям еще предстоит решить проблему предоставления релевантной информации универсальным программам на естественном языке.

Аналоговые компьютеры

Аналоговые компьютеры используют непрерывные физические величины для представления количественной информации. Сначала они представляли величины с помощью механических компонентов (см. дифференциальный анализатор и интегратор), но после Второй мировой войны стали использоваться напряжения; к 1960-м годам цифровые компьютеры в значительной степени заменили их. Тем не менее аналоговые компьютеры и некоторые гибридные цифро-аналоговые системы продолжали использоваться в течение 1960-х годов для решения таких задач, как моделирование самолетов и космических полетов.

Одним из преимуществ аналоговых вычислений является то, что спроектировать и построить аналоговый компьютер для решения одной задачи может быть относительно просто. Другое преимущество заключается в том, что аналоговые компьютеры часто могут представлять и решать проблему в «реальном времени»; то есть вычисления выполняются с той же скоростью, что и моделируемая им система.Их основные недостатки заключаются в том, что аналоговые представления имеют ограниченную точность — обычно несколько знаков после запятой, но меньше в сложных механизмах, — а устройства общего назначения дороги и их нелегко запрограммировать.

Цифровые компьютеры

В отличие от аналоговых компьютеров, цифровые компьютеры представляют информацию в дискретной форме, как правило, в виде последовательностей нулей и единиц (двоичных цифр или битов). Современная эра цифровых компьютеров началась в конце 1930-х — начале 1940-х годов в США, Великобритании и Германии. В первых устройствах использовались переключатели, управляемые электромагнитами (реле). Их программы хранились на перфоленте или картах, и у них было ограниченное внутреннее хранилище данных. Исторические события см. см. в разделе Изобретение современного компьютера.

Мейнфрейм

В 1950-х и 60-х годах Unisys (производитель компьютера UNIVAC), International Business Machines Corporation (IBM) и другие компании производили большие и дорогие компьютеры все большей мощности. Они использовались крупными корпорациями и государственными исследовательскими лабораториями, как правило, в качестве единственного компьютера в организации. В 1959 году компьютер IBM 1401 сдавался в аренду за 8000 долларов в месяц (ранние машины IBM почти всегда сдавались в аренду, а не продавались), а в 1964 году самый большой компьютер IBM S/360 стоил несколько миллионов долларов.

Эти компьютеры стали называться мейнфреймами, хотя этот термин не стал общепринятым, пока не были построены компьютеры меньшего размера. Мейнфреймы характеризовались наличием (для своего времени) больших объемов памяти, быстрых компонентов и мощных вычислительных возможностей. Они были очень надежны, и, поскольку они часто обслуживали жизненно важные потребности в организации, они иногда разрабатывались с избыточными компонентами, которые позволяли им выдерживать частичные отказы. Поскольку это были сложные системы, ими управлял штат системных программистов, которые одни имели доступ к компьютеру. Другие пользователи отправили «пакетные задания» для запуска на мэйнфрейме по одному.

Такие системы остаются важными и сегодня, хотя они больше не являются единственным или даже основным центральным вычислительным ресурсом организации, которая обычно имеет сотни или тысячи персональных компьютеров (ПК). В настоящее время мэйнфреймы обеспечивают хранение данных большой емкости для серверов Интернета или, благодаря методам разделения времени, они позволяют сотням или тысячам пользователей одновременно запускать программы. Из-за их текущих ролей эти компьютеры теперь называются серверами, а не мейнфреймами.

Компьютер использует аппаратное и программное обеспечение для следующих четырех функций, позволяющих ему обрабатывать данные.

Ввод

Прежде чем компьютер сможет что-либо обработать, данные должны быть введены. Например, ввод на клавиатуре может вводить данные в компьютер.

Когда вы вводите информацию в компьютер, на самом низком уровне компьютер понимает только двоичный язык (0 и 1). Дополнительную информацию о том, как работает двоичный код, см. на наших страницах о двоичном и машинном языках.

Процесс

После того, как компьютер получил входные данные, программа обрабатывает эту информацию. Типичная программа может вычислять, обрабатывать или систематизировать данные для создания информации, понятной и представляемой пользователю.

Вывод

После того, как данные преобразованы в информацию, они отображаются как выходные данные для пользователя. Например, программа отображает информацию на вашем мониторе, когда вы используете калькулятор Windows.

Хранилище

Наконец, компьютер может хранить созданную информацию для последующего использования.

Реальный пример обработки данных

В качестве реального примера обработки данных в информацию представьте себе следующий сценарий. Вы открываете программу для работы с электронными таблицами на своем компьютере и вводите данные «1,25» в первую ячейку. Изначально компьютер понимает эти данные только как число с плавающей запятой 1,25. Используя программу для работы с электронными таблицами, вы можете указать данные, которые должны быть отформатированы как валюта, чтобы компьютер воспринимал их как «1,25 доллара США» (один доллар и двадцать пять центов).

Вы можете ввести данные "0,75" в другую ячейку и снова отформатировать их как валюту ("0,75 доллара США"). Затем вы можете ввести формулу в третью ячейку, которая суммирует значения информации из первых двух ячеек. Эта формула вернет новую информацию «2,00 доллара США». Или формула может преобразовать сумму в другую денежную единицу. Например, если один доллар стоит 0,89 евро, формула может преобразовать "2,00 доллара" в новую информацию "1,77 евро".

После обработки всех данных программа для работы с электронными таблицами может сохранить (сохранить) файл, что позволит снова открыть его для добавления дополнительных данных.

Компьютер – это программируемое устройство, которое хранит, извлекает и обрабатывает данные. Термин «компьютер» первоначально был дан людям (человекам-компьютерам), которые выполняли числовые вычисления с использованием механических калькуляторов, таких как счеты и логарифмическая линейка. Позже этот термин был присвоен механическим устройствам, поскольку они начали заменять человеческие компьютеры. Современные компьютеры – это электронные устройства, которые принимают данные (ввод), обрабатывают эти данные, производят вывод и сохраняют (хранят) результаты (IPOS).

Обзор компьютера

Ниже показано изображение компьютера с каждым из основных компонентов. На изображении ниже вы можете увидеть настольный компьютер, плоский дисплей, динамики, клавиатуру и мышь. Мы также пометили каждое из устройств ввода и вывода.

Дополнительную информацию о других типах компьютеров и разбивку компонентов, из которых состоит настольный компьютер, можно найти далее на этой странице.

История компьютера

Первый цифровой компьютер и то, что большинство людей считают компьютером, назывался ENIAC. Он был построен во время Второй мировой войны (1943-1946) и был разработан, чтобы помочь автоматизировать вычисления, выполняемые людьми-компьютерами. Выполняя эти расчеты на компьютере, они могли получать результаты гораздо быстрее и с меньшим количеством ошибок.

В ранних компьютерах, таких как ENIAC, использовались вакуумные лампы, они были большими (иногда размером с комнату) и использовались только в компаниях, университетах или государственных учреждениях. Позже в компьютерах стали использовать транзисторы и более мелкие и дешевые детали, что позволило обычному человеку владеть компьютером.

Как сегодня используются компьютеры?

Сегодня компьютеры значительно упрощают работу, которая раньше была сложной. Например, вы можете написать письмо в текстовом процессоре, отредактировать его в любое время, проверить орфографию, распечатать копии и отправить кому-нибудь по всему миру за считанные секунды. Раньше на все эти действия у кого-то уходили дни, если не месяцы. Кроме того, эти примеры — малая часть того, что могут делать компьютеры.

Из каких компонентов состоит настольный компьютер?

Современные настольные компьютеры имеют некоторые или все перечисленные ниже компоненты (аппаратное обеспечение) и периферийные устройства. По мере развития технологий более старые технологии, такие как дисковод для гибких дисков и Zip-дисковод (показанный ниже), больше не требуются и не включаются.

Какие детали необходимы для работы компьютера?

Компьютеру не требуются все перечисленные выше компоненты. Однако компьютер не может функционировать, если в нем нет как минимум компонентов, перечисленных ниже.

- Компонент, выполняющий инструкции программного и аппаратного обеспечения. - Временное основное хранилище для данных, перемещающихся между хранилищем и ЦП. (со встроенным видео) — Компонент, соединяющий все компоненты. (например, жесткий диск) — более медленное вторичное хранилище, которое постоянно хранит данные.

Однако, если бы у вас был компьютер только с минимальным набором компонентов, указанных выше, вы не смогли бы общаться с ним, пока не подключите хотя бы одно устройство ввода (например, клавиатуру). Кроме того, вам потребуется как минимум одно устройство вывода (например, монитор), чтобы вы могли видеть, что происходит.

После того как компьютер настроен, запущен и подключен к сети, вы можете отключить клавиатуру и монитор и подключиться удаленно. Большинство серверов и компьютеров в центрах обработки данных используются и управляются удаленно.

Подключение к компьютеру

Все компьютеры имеют разные типы подключения. Пример задней панели персонального компьютера и краткое описание каждого подключения можно найти на нашей странице подключения к компьютеру.

Типы компьютеров

Компьютеры можно разделить на один из трех типов: компьютер общего назначения, компьютер специального назначения или специализированный компьютер. .

Компьютер общего назначения — это то, о чем думает большинство людей, думая о компьютере, и этому посвящена эта страница.

Специализированный компьютер встроен почти во все электронные устройства и является наиболее широко используемым компьютером. Этот компьютер предназначен для конкретной задачи и встречается в банкоматах, автомобилях, микроволновых печах, телевизорах, видеомагнитофонах и другой бытовой электронике. Дополнительную информацию и примеры см. на нашей странице, посвященной компьютерам специального назначения.

Специализированный компьютер похож на компьютер общего назначения, но предназначен только для выполнения одной или нескольких различных задач. См. наш специализированный компьютер для получения дополнительной информации и примеров этих компьютеров.

Говоря о компьютере или "ПК", вы обычно имеете в виду настольный компьютер, который можно найти дома или в офисе. Однако границы того, что делает эти компьютеры, стираются. Ниже приведены различные примеры того, что сегодня считается компьютером.

На приведенном выше рисунке показаны несколько типов компьютеров и вычислительных устройств и показан пример их различий. Ниже приведен полный список компьютеров общего назначения прошлого и настоящего.

Некоторые компьютеры могут использовать множество разных классификаций. Например, настольный компьютер также может быть классифицирован как игровой компьютер и персональный компьютер.

Кто производит компьютеры?

Сегодня существует два типа компьютеров: ПК (совместимый с IBM) и Apple Mac. Многие компании производят и собирают ПК, и если вы приобретете все необходимые детали для компьютера, вы даже сможете собрать персональный ПК. Однако с компьютерами Apple только Apple разрабатывает и производит эти компьютеры. На странице наших компьютерных компаний приведен список компаний (OEM), которые производят и собирают компьютеры.

Читайте также: