Какое из устройств компьютера не является основным

Обновлено: 16.05.2024

Лейн, Малькольм Г. Факультет компьютерных наук, Университет Джеймса Мэдисона, Харрисонбург, Вирджиния.

Шеннон, Л. Р. The New York Times, Нью-Йорк, Нью-Йорк.

Последняя проверка: февраль 2021 г.

Монитор
Клавиатура
Мышь
Трекбол
Сенсорная панель
Указка
Джойстик
Световое перо

Графический планшет
Микрофон
Диск
USB-накопитель
Оптические приводы
привод компакт-дисков
DVD-привод
Ленточные накопители

Камера
Сканер
Сканер штрих-кода
считыватель RFID
Принтер
Связанная основная литература
Дополнительная литература

Любое устройство, подключенное к компьютеру внутри или снаружи и используемое для передачи данных на компьютер или с него. Персональный компьютер (ПК) обрабатывает информацию. Данные (необработанная информация) должны попасть в компьютер, а обработанная информация должна выйти. Информация вводится и отображается на большом количестве вспомогательных устройств, называемых периферийными устройствами, которые также известны как устройства ввода-вывода (I/O). Некоторые периферийные устройства (например, клавиатуры; рис. 1) являются только устройствами ввода, другие (например, большинство принтеров) — только устройствами вывода, а некоторые — и тем, и другим. Периферийные устройства могут быть расположены внутри или снаружи корпуса компьютера (соответственно называемые внутренними или внешними устройствами). Шина ввода-вывода представляет собой набор цепей, к которым подключено внутреннее устройство. Порт ввода-вывода (например, параллельный или последовательный порт) — это разъем, к которому подключается (подключается) внешнее устройство.

Приведенное выше содержание является лишь выдержкой.

Чтобы узнать больше о подписке на AccessScience или запросить безопасную пробную версию этого отмеченного наградами научного справочника для вашего учреждения, введите свои данные, и член нашего отдела продаж свяжется с вами как можно скорее.< /p>

Сообщите своему библиотекарю об отмеченном наградами пути к самой надежной и точной научной информации.

О AccessScience

AccessScience предоставляет самую точную и достоверную научную информацию.

Отмеченный наградами портал для научных знаний, AccessScience – это замечательный онлайн-ресурс, содержащий высококачественные справочные материалы, написанные специально для учащихся. Среди участников более 10 000 высококвалифицированных ученых и 46 лауреатов Нобелевской премии.

БОЛЕЕ 8700 статей, охватывающих все основные научные дисциплины и включающих Энциклопедию науки и технологий McGraw-Hill и Ежегодник науки и технологий McGraw-Hill

БОЛЬШЕ 115 000 определений из Словаря научных и технических терминов McGraw-Hill

3000 биографий известных научных деятелей

БОЛЕЕ 19 000 загружаемых изображений и анимаций, иллюстрирующих ключевые темы

УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ВИДЕО, рассказывающие о жизни и работе известных ученых

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИЗУЧЕНИЯ и дополнительных материалов для более глубокого понимания и исследования

ССЫЛКИ НА ЦИТИРОВАННУЮ ЛИТЕРАТУРУ помогают учащимся расширить свои знания, используя первоисточники информации

Периферийное устройство — это «устройство, которое используется для ввода информации в компьютер или получения информации из него». [1]

Существует три различных типа периферийных устройств:

Ввод, используемый для взаимодействия или отправки данных на компьютер (мышь, клавиатура и т. д.)
Вывод, обеспечивающий вывод пользователю данных с компьютера (мониторы, принтеры и т. д.)
Хранилище, в котором хранятся данные, обрабатываемые компьютером (жесткие диски, флешки и т. д.)

Периферийные устройства человеко-машинного интерфейса (HMI).

Обзор

Периферийное устройство обычно определяется как любое вспомогательное устройство, такое как компьютерная мышь или клавиатура, которое каким-либо образом подключается к компьютеру и работает с ним. Другими примерами периферийных устройств являются карты расширения, графические карты, сканеры изображений, ленточные накопители, микрофоны, громкоговорители, веб-камеры и цифровые камеры.ОЗУ — оперативная память — занимает грань между периферийным и основным компонентом; технически это периферийное устройство для хранения данных, но оно требуется для каждой основной функции современного компьютера, и удаление ОЗУ эффективно отключит любую современную машину. Многие новые устройства, такие как цифровые часы, смартфоны и планшетные компьютеры, имеют интерфейсы, которые позволяют использовать их в качестве периферийных устройств на полном компьютере, хотя они не зависят от хоста, как другие периферийные устройства. Согласно наиболее техническому определению, единственными частями компьютера, которые не считаются периферийными устройствами, являются центральный процессор, блок питания, материнская плата и корпус компьютера.

В системе на чипе периферийные устройства встроены в ту же интегральную схему, что и центральный процессор. Их по-прежнему называют «периферийными устройствами», несмотря на то, что они постоянно подключены к своему хост-процессору (и в некотором смысле являются его частью).

Общие периферийные устройства

Ввод
- Клавиатура
- Компьютерная мышь
- Графический планшет
- Сенсорный экран
- Сканер штрих-кода
- Сканер изображений
- Микрофон
- Веб-камера
- Игровой контроллер
- Световое перо
- Сканер
- Цифровая камера
- Дисплей компьютера
- Принтер
- Проектор
- Динамик
- Диск для гибких дисков
- Флэш-накопитель
- Диск
- Интерфейс для хранения данных на смартфоне или планшете.
- CD/DVD-привод
- Модем
- Контроллер сетевого интерфейса (NIC)
Устройства ввода

В вычислительной технике устройство ввода – это периферийное устройство (часть аппаратного компьютерного оборудования), используемое для передачи данных и управляющих сигналов в систему обработки информации, такую как компьютер или другое информационное устройство. К устройствам ввода относятся клавиатуры, мыши, сканеры, цифровые камеры и джойстики.

Многие устройства ввода можно классифицировать по следующим признакам:
- модальность ввода (например, механическое движение, звук, изображение и т. д.)
- ввод является дискретным (например, нажатия клавиш) или непрерывным (например, положение мыши, хотя и оцифровано в дискретную величину, происходит достаточно быстро, чтобы считаться непрерывным)
Указывающие устройства, которые представляют собой устройства ввода, используемые для указания положения в пространстве, можно дополнительно классифицировать в соответствии с:
- Прямой или косвенный вход. При прямом вводе пространство ввода совпадает с пространством отображения, т. е. указание производится в пространстве, где появляется визуальная обратная связь или указатель. Сенсорные экраны и световые перья предполагают прямой ввод. Примеры непрямого ввода включают мышь и шаровой манипулятор.
- Является ли информация о местоположении абсолютной (например, на сенсорном экране) или относительной (например, с помощью мыши, которую можно поднять и изменить положение)
Прямой ввод почти всегда является абсолютным, но косвенный ввод может быть как абсолютным, так и относительным. Например, оцифровывающие графические планшеты, которые не имеют встроенного экрана, включают непрямой ввод и определяют абсолютные положения и часто работают в режиме абсолютного ввода, но они также могут быть настроены для имитации режима относительного ввода, такого как сенсорная панель, где стилус или шайбу можно поднять и переместить.

Устройства ввода и вывода составляют аппаратный интерфейс между компьютером и сканером или контроллером 6DOF.

Клавиатуры

Клавиатура – это устройство взаимодействия с пользователем, представленное в виде набора кнопок. Каждая кнопка или клавиша может использоваться либо для ввода лингвистического символа в компьютер, либо для вызова определенной функции компьютера. Они действуют как основной интерфейс ввода текста для большинства пользователей. В традиционных клавиатурах используются пружинные кнопки, хотя в более новых вариантах используются виртуальные клавиши или даже проекционные клавиатуры. Это похожее на пишущую машинку устройство, состоящее из матрицы переключателей.

Примеры типов клавиатур включают:
- Кейер
- Клавиатура
- Подсвеченная программная функциональная клавиатура (LPFK)
Указывающие устройства

Компьютерная мышь

Указывающие устройства – наиболее часто используемые сегодня устройства ввода. Указывающее устройство — это любое устройство интерфейса пользователя, которое позволяет пользователю вводить пространственные данные в компьютер. В случае с мышами и сенсорными панелями это обычно достигается путем обнаружения движения по физической поверхности. Аналоговые устройства, такие как 3D-мыши, джойстики или джойстики, работают, сообщая об угле отклонения. Движения указывающего устройства повторяются на экране движениями указателя, создавая простой и интуитивно понятный способ навигации по графическому пользовательскому интерфейсу компьютера (GUI).

Композитные устройства

Пульт Wii с прикрепленным ремешком

Устройства ввода, такие как кнопки и джойстики, можно объединить на одном физическом устройстве, которое можно рассматривать как составное устройство. Многие игровые устройства имеют такие контроллеры. Технически мыши являются составными устройствами, так как они отслеживают движение и предоставляют кнопки для нажатия, но обычно считается, что составные устройства имеют более двух различных форм ввода.
- Игровой контроллер
- Геймпад (или джойстик)
- Пэддл (игровой контроллер)
- Поворотный переключатель/манипулятор (или ручка)
- Пульт Wii
Устройства обработки изображений и ввода

Датчик Microsoft Kinect

Устройства ввода видео используются для оцифровки изображений или видео из внешнего мира в компьютер. Информация может храниться в различных форматах в зависимости от требований пользователя.
- Цифровая камера
- Цифровая видеокамера
- Портативный медиаплеер
- Веб-камера
- Сенсор Microsoft Kinect
- Сканер изображений
- Сканер отпечатков пальцев
- Сканер штрих-кода
- 3D-сканер
- Лазерный дальномер
- Отслеживание взгляда
- Компьютерная томография
- Магнитно-резонансная томография
- Позитронно-эмиссионная томография
- Медицинское УЗИ
Устройства ввода звука

Устройства ввода звука используются для захвата звука. В некоторых случаях устройство вывода звука можно использовать в качестве устройства ввода для захвата производимого звука.
- Микрофоны
- MIDI-клавиатура или другой цифровой музыкальный инструмент
Устройства вывода

Устройство вывода – это любая часть аппаратного компьютерного оборудования, используемая для передачи результатов обработки данных, выполняемой системой обработки информации (например, компьютером), которая преобразует сгенерированную электронным способом информацию в удобочитаемую форму. [3] [4]

Устройства отображения

Устройство отображения – это устройство вывода, которое визуально передает текст, графику и видеоинформацию. Информация, отображаемая на устройстве отображения, называется электронной копией, поскольку эта информация существует в электронном виде и отображается в течение временного периода. Устройства отображения включают ЭЛТ-мониторы, ЖК-мониторы и дисплеи, газовые плазменные мониторы и телевизоры. [5]

Ввод/вывод

Входные данные – это сигналы или данные, полученные системой, а выходные – сигналы или данные, отправленные из нее.

Существует множество устройств ввода и вывода, таких как многофункциональные принтеры и компьютерные навигационные системы, которые используются для специализированных или уникальных приложений. [6] В вычислительной технике ввод/вывод относится к связи между системой обработки информации (например, компьютером) и внешним миром. Входы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее.

Примеры

Эти примеры устройств вывода также включают устройства ввода/вывода. [7] [8] Принтеры и визуальные дисплеи являются наиболее распространенным типом устройств вывода для взаимодействия с людьми, но голосовая связь становится все более доступной. [9]
- Динамики
- Наушники
- Экран (монитор)
- Принтер
- Помощь в голосовом общении
- Автомобильная навигационная система
- Тиснение Брайля
- Проектор
- Плоттер
- Телевидение
- Радио
Память компьютера

В вычислительной технике под памятью понимаются устройства, используемые для хранения информации для использования в компьютере. Термин «первичная память» используется для систем хранения данных, которые функционируют на высокой скорости (т. е. ОЗУ), в отличие от вторичной памяти, которая обеспечивает хранение программ и данных, доступ к которым медленный, но обеспечивает большую емкость памяти. При необходимости первичная память может быть сохранена во вторичной памяти с помощью метода управления памятью, называемого «виртуальной памятью». Архаичным синонимом памяти является хранилище. [10]

Энергозависимая память

DDR-SD-RAM, SD-RAM и две старые формы RAM.

Энергозависимая память – это компьютерная память, для хранения которой требуется питание. Большая часть современной полупроводниковой энергозависимой памяти представляет собой статическое ОЗУ (см. SRAM) или динамическое ОЗУ (см. DRAM). SRAM сохраняет свое содержимое до тех пор, пока подключено питание, и к ней легко подключиться, но она использует шесть транзисторов на бит. Динамическое ОЗУ сложнее в интерфейсе и управлении и требует регулярных циклов обновления, чтобы предотвратить потерю его содержимого. Однако DRAM использует только один транзистор и конденсатор на бит, что позволяет достичь гораздо более высокой плотности и, с большим количеством битов на микросхеме памяти, быть намного дешевле в расчете на бит. SRAM не подходит для системной памяти настольных компьютеров, где преобладает DRAM, но используется для их кэш-памяти. SRAM является обычным явлением в небольших встроенных системах, которым может потребоваться всего несколько десятков килобайт или меньше. Будущие технологии энергозависимой памяти, которые надеются заменить или конкурировать с SRAM и DRAM, включают Z-RAM, TTRAM, A-RAM и ETA RAM.

Периферийное устройство – это внутреннее или внешнее устройство, которое напрямую подключается к компьютеру или другому цифровому устройству, но не участвует в выполнении основной функции компьютера, например вычислений. Он помогает конечным пользователям получать доступ к функциям компьютера и использовать их.

Поскольку это не основное устройство системы, компьютер может работать и без периферийного устройства, которое просто обеспечивает дополнительные функции. Однако некоторые периферийные устройства, такие как мышь, клавиатура или монитор, имеют большое значение для взаимодействия между пользователем и самим компьютером.

Периферийное устройство также называется периферийным устройством, компьютерной периферией, устройством ввода-вывода или устройством ввода-вывода.

Techopedia рассказывает о периферийных устройствах

Периферийное устройство обеспечивает функции ввода-вывода (I/O) для компьютера и служит вспомогательным компьютерным устройством без ресурсоемких функций. Периферийные устройства подключаются к компьютеру через несколько интерфейсов ввода-вывода, таких как коммуникационный (COM), универсальная последовательная шина (USB) и последовательные порты, например SATA.

К периферийным устройствам относятся следующие:
- Мышь.
- Клавиатура.
- Принтер.
- Контролировать.
- Веб-камера.
- Принтер.
- Сканер.
- Динамики.
- Внешний диск.
- USB-накопитель.
- CD-ROM.
Существует несколько типов периферийных устройств, хотя их обычно делят на три большие категории: устройства ввода, вывода и устройства хранения данных.

Устройства ввода преобразуют входящие инструкции или действия пользователя в полезную информацию, которую может интерпретировать компьютер. Например, клавиатура будет преобразовывать нажатия клавиш в символы, которые появляются на дисплее компьютера, а монитор будет преобразовывать движения рук в движения курсора, которые можно использовать для взаимодействия с программами операционной системы. К другим периферийным устройствам ввода относятся джойстики, микрофоны, веб-камеры, оптические сканеры и т. д.

Периферийные устройства вывода преобразуют цифровые сигналы в информацию, которую может интерпретировать или использовать конечный пользователь. Например, на мониторе или экране дисплея отображается рабочий стол операционной системы, а лазерный принтер переводит информацию, сохраненную в текстовом файле, в печатный материал. К другим периферийным устройствам вывода относятся динамики, 3D-принтеры и проекторы.

Некоторые устройства могут передавать как входные, так и выходные сигналы, например сетевые интерфейсы, модемы, маршрутизаторы и веб-камеры.

Периферийные устройства хранения используются для хранения и записи данных и включают внутренние и внешние жесткие диски, приводы CD-ROM и DVD, а также накопители флэш-памяти.

В зависимости от того, находится ли периферийное устройство внутри или снаружи корпуса компьютерной системы, его можно дополнительно классифицировать как внутреннее или внешнее периферийное устройство.

Внешнее периферийное устройство можно подключить с помощью различных типов кабелей и разъемов. Сегодня наиболее распространенным подключением для внешних периферийных устройств является USB-подключение, поскольку большинство компьютеров имеют несколько доступных портов, а также из-за простоты функции plug-and-play.

Внутренние запоминающие устройства, такие как жесткие диски, обычно подключаются с помощью кабеля SATA, а порт дисплея и HDMI – наиболее популярные соединения для дисплеев и мониторов.

Сегодня многие периферийные устройства встроены в небольшие компьютерные устройства, такие как планшеты, ноутбуки и смартфоны. Например, веб-камера, динамики и микрофоны встроены в большинство смартфонов, хотя последний нельзя считать периферией, поскольку это основная функция любого телефона. Точно так же веб-камеры и мониторы встроены в большинство ноутбуков, хотя к компьютеру по-прежнему можно подключить монитор большего размера или веб-камеру с более высоким разрешением.

поиск меню

Урок 2. Что такое компьютер?

Что такое компьютер?

Компьютер – это электронное устройство, которое манипулирует информацией или данными. Он имеет возможность хранить, извлекать и обрабатывать данные. Возможно, вы уже знаете, что можете использовать компьютер для ввода документов, отправки электронной почты, игр и просмотра веб-страниц. Вы также можете использовать его для редактирования или создания электронных таблиц, презентаций и даже видео.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о различных типах компьютеров.

Ищете старую версию этого видео? Вы все еще можете просмотреть его здесь.

Аппаратное и программное обеспечение

Прежде чем мы поговорим о разных типах компьютеров, давайте поговорим о двух общих вещах, которые есть у всех компьютеров: аппаратном и программном обеспечении.
Все, что вы делаете на своем компьютере, зависит как от аппаратного, так и от программного обеспечения. Например, прямо сейчас вы можете просматривать этот урок в веб-браузере (программное обеспечение) и использовать мышь (аппаратное обеспечение), чтобы переходить со страницы на страницу. Когда вы узнаете о разных типах компьютеров, спросите себя о различиях в их оборудовании. По мере прохождения этого руководства вы увидите, что разные типы компьютеров также часто используют разные типы программного обеспечения.

Какие существуют типы компьютеров?

Когда большинство людей слышат слово "компьютер", они представляют персональный компьютер, например настольный компьютер или ноутбук. Однако компьютеры бывают разных форм и размеров, и они выполняют множество различных функций в нашей повседневной жизни. Когда вы снимаете наличные в банкомате, просматриваете продукты в магазине или пользуетесь калькулятором, вы используете тип компьютера.

Настольные компьютеры

Многие люди используют настольные компьютеры на работе, дома и в школе. Настольные компьютеры предназначены для размещения на столе и обычно состоят из нескольких разных частей, включая корпус компьютера, монитор, клавиатуру и мышь.

Ноутбуки

Второй тип компьютеров, с которым вы, возможно, знакомы, — это портативные компьютеры, обычно называемые ноутбуками. Ноутбуки — это компьютеры с батарейным питанием, более портативные, чем настольные компьютеры, что позволяет использовать их практически где угодно.

Планшеты

Планшеты — это портативные компьютеры, которые еще более портативны, чем ноутбуки. Вместо клавиатуры и мыши в планшетах используется сенсорный экран для набора текста и навигации. iPad — это пример планшета.

Серверы

Сервер – это компьютер, который передает информацию другим компьютерам в сети. Например, всякий раз, когда вы пользуетесь Интернетом, вы просматриваете что-то, что хранится на сервере. Многие компании также используют локальные файловые серверы для внутреннего хранения файлов и обмена ими.

Другие типы компьютеров

Многие из современной электроники в основном представляют собой специализированные компьютеры, хотя мы не всегда думаем о них именно так. Вот несколько распространенных примеров.
- Смартфоны. Многие сотовые телефоны могут делать то же, что и компьютеры, в том числе работать в Интернете и играть в игры. Их часто называют смартфонами.
- Носимые устройства. Нательные устройства — это общий термин для группы устройств, включая фитнес-трекеры и умные часы, которые предназначены для ношения в течение дня. Эти устройства часто для краткости называют носимыми устройствами.
- Игровые приставки. Игровая приставка – это особый тип компьютера, на котором можно играть в видеоигры на телевизоре.
- Телевизоры. Многие телевизоры теперь оснащены приложениями, которые позволяют получать доступ к различным типам онлайн-контента. Например, вы можете транслировать видео из Интернета прямо на телевизор.
ПК и Mac

Персональные компьютеры бывают двух основных видов: ПК и Mac. Оба полностью функциональны, но выглядят по-разному, и многие люди предпочитают один или другой.

Этот тип компьютеров начался с оригинального IBM PC, который был представлен в 1981 году. Другие компании начали создавать аналогичные компьютеры, которые назывались IBM PC Compatible (часто сокращенно до PC). На сегодняшний день это самый распространенный тип персонального компьютера, обычно на нем установлена операционная система Microsoft Windows.

Компьютер Macintosh был представлен в 1984 году и стал первым широко продаваемым персональным компьютером с графическим интерфейсом пользователя, или GUI (произносится как липкий). Все компьютеры Mac производятся одной компанией (Apple) и почти всегда используют операционную систему Mac OS X.

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.

Читайте также: