Контрольная работа по теме Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией 7 класс

Обновлено: 21.11.2024

Люди с ограниченными возможностями сталкиваются с препятствиями всех типов. Однако технологии помогают снизить многие из этих барьеров. Используя компьютерные технологии для таких задач, как чтение и написание документов, общение с другими людьми и поиск информации в Интернете, учащиеся и сотрудники с ограниченными возможностями могут самостоятельно выполнять более широкий спектр действий. Тем не менее, люди с ограниченными возможностями сталкиваются с различными препятствиями при использовании компьютера. Эти барьеры можно сгруппировать в три функциональные категории: барьеры для предоставления компьютерного ввода, интерпретации выходных данных и чтения вспомогательной документации. Аппаратные и программные средства (известные как адаптивные или вспомогательные технологии) были разработаны для предоставления функциональных альтернатив этим стандартным операциям. Конкретные продукты и подходы к их использованию описаны ниже.

Нарушения подвижности

Некоторые инвалидные коляски могут не помещаться под компьютерными столами стандартной высоты, а некоторые пользователи компьютеров не могут использовать свои руки и руки в достаточной степени для работы со стандартной клавиатурой или мышью.

Ввод

Оборудование, обеспечивающее гибкое расположение мониторов, клавиатур, документов и столешниц, полезно для многих людей с ограниченными возможностями. Подключение всех компонентов компьютера к розеткам с доступными выключателями позволяет некоторым людям самостоятельно включать и выключать оборудование.

Некоторые технологии помогают людям, практически не использующим руки, использовать стандартную клавиатуру. Лица, которые владеют одним пальцем или имеют доступ к губам, губкам или другим указывающим устройствам, могут управлять компьютером, нажимая клавиши с помощью указывающего устройства. Программные утилиты могут создавать «липкие клавиши», которые в электронном виде фиксируют клавиши SHIFT, CONTROL и другие, позволяя последовательным нажатиям клавиш вводить команды, которые обычно требуют одновременного нажатия двух или более клавиш. Функция повтора клавиш может быть отключена для тех, кто не может отпустить клавишу достаточно быстро, чтобы избежать множественного выбора. Накладки на клавиатуру (твердые шаблоны с отверстиями над каждой клавишей для более точного выбора) могут использоваться теми, у кого ограничена мелкая моторика.

Иногда изменение положения клавиатуры и монитора может улучшить специальные возможности. Например, установка клавиатуры перпендикулярно столам или подставкам для инвалидных колясок на высоте головы может помочь людям с ограниченной подвижностью, которые используют указывающие устройства для нажатия клавиш. Другие простые модификации оборудования могут помочь людям с нарушениями подвижности. Например, направляющие для дисков могут помочь вставлять и извлекать дискеты; выделенный жесткий диск или доступ к компьютерной сети могут устранить или уменьшить необходимость в этом.

Для людей, которым необходимо управлять компьютером одной рукой, доступны клавиатуры для левшей и правшей. Они обеспечивают более эффективное расположение клавиш, чем стандартные клавиатуры, предназначенные для пользователей двумя руками.

Некоторые аппаратные модификации полностью заменяют клавиатуру или мышь для тех, кто не может работать с этими стандартными устройствами. Расширенные клавиатуры (большие клавиши, расположенные далеко друг от друга) могут заменить стандартные клавиатуры для тех, у кого ограниченный контроль над мелкой моторикой. Мини-клавиатуры обеспечивают доступ для тех, кто хорошо контролирует моторику, но не имеет достаточного диапазона движений, чтобы использовать стандартную клавиатуру. Трекболы и специализированные устройства ввода могут заменить мышь.

Для людей с более серьезными нарушениями подвижности доступна эмуляция клавиатуры, включая сканирование и ввод азбуки Морзе. В каждом случае специальные переключатели используют по крайней мере одну мышцу, над которой человек имеет произвольный контроль (например, голова, палец, колено, рот). При сканировании ввода индикаторы или курсоры сканируют буквы и символы, отображаемые на экранах компьютеров или внешних устройствах. Чтобы сделать выбор, люди используют переключатели, активируемые движением головы, пальца, ноги, дыханием и т. д. Сотни переключателей адаптируют устройства ввода к индивидуальным потребностям. При вводе азбуки Морзе пользователи вводят азбуку Морзе, активируя переключатели (например, переключатель «глоток-и-затяжка» регистрирует точку при глотке и тире при затяжке). Специальное адаптивное аппаратное и программное обеспечение переводит азбуку Морзе в форму, понятную компьютерам, чтобы можно было использовать стандартное программное обеспечение.

Речевой ввод предоставляет еще один вариант для людей с ограниченными возможностями. Системы распознавания речи позволяют пользователям управлять компьютерами, произнося слова и буквы. Конкретная система «обучена» распознавать определенные голоса.

Специальное программное обеспечение может дополнительно помочь людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Программное обеспечение для расширения аббревиатур (макросов) и предсказания слов может снизить требования к вводу часто используемых текстовых и клавиатурных команд. Например, программное обеспечение для предсказания слов предвосхищает целые слова после нескольких нажатий клавиш и увеличивает скорость ввода.

Вывод

Вывод на экран не представляет сложности, но людям с ограниченными физическими возможностями, которые испытывают трудности с получением вывода на принтер, может потребоваться помощь других людей.

Документация

Экранная справка обеспечивает удобный доступ к руководствам пользователя для тех, кто не может перелистывать страницы в книгах.

Слепота

Слепые люди не имеют доступа к визуальным материалам, представленным на экране компьютера или в печатных материалах.

Ввод

Большинство слепых используют стандартную клавиатуру, однако доступны устройства ввода Брайля. Надписи клавиш Брайля могут помочь при работе с клавиатурой.

Вывод

Системы речевого вывода можно использовать для чтения текста на экране слепым пользователям компьютеров. Специальные программы (так называемые программы чтения с экрана) «читают» экраны компьютеров, а синтезаторы речи «проговаривают» текст. Наличие наушников для людей, использующих системы речевого вывода, может уменьшить отвлечение окружающих. Обновляемые дисплеи Брайля позволяют построчно переводить экранный текст на шрифт Брайля в области дисплея, где вертикальные штифты перемещаются в конфигурации Брайля по мере сканирования текста на экране. Дисплеи Брайля могут быстро читаться теми, кто обладает продвинутыми навыками Брайля, хороши для детального редактирования (например, программирования и окончательного редактирования документов) и не мешают другим в рабочих зонах, потому что они тихие. Принтеры Брайля обеспечивают "печатную" печать для слепых пользователей.

Документация

Сканеры с оптическим распознаванием символов могут считывать печатные материалы и хранить их в электронном виде на компьютерах, где их можно читать с помощью синтеза речи или распечатывать с помощью программного обеспечения для перевода Брайля и принтеров Брайля. Такие системы обеспечивают независимый доступ к журналам, программам и домашним заданиям для слепых учащихся. Электронные версии документации могут помочь слепым пользователям компьютеров, если она предоставляется в доступном формате.

Плохое зрение

Для некоторых людей с нарушениями зрения стандартный размер букв на экране или в напечатанных документах слишком мал для прочтения. Некоторые люди не могут отличить один цвет от другого.

Ввод

Большинство людей с нарушениями зрения могут пользоваться стандартной клавиатурой, но иногда бывают полезны крупные этикетки на клавиатуре.

Вывод

Специальное оборудование для людей с нарушениями зрения может изменять вывод на дисплей или принтер. Сгенерированные компьютером символы, как текст, так и графика, могут быть увеличены на мониторе или принтере, что позволяет людям с плохим зрением использовать стандартный текстовый процессор, электронные таблицы, электронную почту и другие программные приложения. Для лиц с некоторыми нарушениями зрения также имеет значение возможность регулировки цвета монитора или изменения цветов переднего плана и фона. Например, специальное программное обеспечение может инвертировать экран с черного на белом на белое на черном для людей, чувствительных к свету. Экраны с антибликовым покрытием могут облегчить чтение информации с экранов. Системы голосового вывода также используются людьми со слабым зрением.

Документация

Сканеры с оптическим распознаванием символов могут считывать печатные материалы и сохранять их в электронном виде на компьютерах, где их можно читать с помощью синтеза речи или распечатывать крупным шрифтом.

Нарушения слуха или речи

Нарушения речи и слуха сами по себе обычно не мешают работе за компьютером. Однако продвинутые синтезаторы речи достаточно близки к человеческим качествам, чтобы выступать в качестве замещающих голосов и, таким образом, обеспечивать компенсаторный инструмент для учащихся, которые не могут общаться вербально. Учащиеся с портативными системами могут участвовать в обсуждениях в классе после того, как адаптированные компьютеры обеспечат их разборчивой речью. Программное обеспечение для обработки текстов и обучения также может помочь учащимся с нарушениями слуха развить навыки письма.

Ввод

Учащиеся с нарушениями слуха или речи обычно используют стандартную клавиатуру и мышь.

Вывод

Альтернативы аудиовыходу могут помочь пользователям компьютеров с нарушениями слуха. Например, если громкость звука установлена на ноль, строка меню компьютера может мигать при обычном использовании аудиовыхода.

Документация

Люди с нарушениями слуха или речи обычно не испытывают трудностей при использовании стандартной письменной или экранной документации.

Особые трудности в обучении

Обучающее программное обеспечение, в котором компьютер обеспечивает мультисенсорный опыт, взаимодействие, положительное подкрепление, индивидуальное обучение и повторение, может быть полезным для развития навыков. Некоторым учащимся с ограниченными возможностями обучения, которые испытывают трудности с обработкой письменной информации, также могут быть полезны письменные задания, обучающие уроки и практические занятия с помощью компьютеров. Например, стандартный текстовый процессор может быть ценным инструментом для людей с дисграфией, неспособностью надежно воспроизвести почерк.

Ввод

Тихие рабочие зоны и защитные наушники могут облегчить работу с компьютером для людей с ограниченными возможностями обучения, которые сверхчувствительны к фоновому шуму. Программное обеспечение, которое помогает в эффективном и точном вводе, также может помочь. Некоторые люди могут компенсировать высокий уровень ошибок ввода, используя средства проверки орфографии, тезаурусы и средства проверки грамматики. Кроме того, учащиеся с ограниченными возможностями обучения успешно используют программы предсказания слов (программное обеспечение, которое предсказывает целые слова из фрагментов). Точно так же программное обеспечение для макросов, расширяющее аббревиатуры, может снизить потребность в запоминании клавиатурных команд и упростить ввод часто используемого текста.

Вывод

Некоторые люди с ограниченными возможностями обучения считают полезными адаптивные устройства, разработанные для людей с нарушениями зрения. В частности, дисплеи с крупным шрифтом, альтернативные цвета на экране компьютера и голосовой вывод могут компенсировать некоторые проблемы с чтением. Люди, которым трудно интерпретировать визуальный материал, могут улучшить понимание и способность выявлять и исправлять ошибки, когда слова произносятся или печатаются крупным шрифтом.

Документация

Некоторым людям с ограниченными возможностями обучения трудно читать. Компьютерная документация, представленная в электронной форме, может быть увеличена на экране и/или прочитана вслух с помощью систем синтеза речи, чтобы сделать ее доступной.

Дальнейшие шаги

Продолжить изучение компьютерных технологий для людей с ограниченными возможностями:

Видео

14-минутный видеоролик Совместная работа: люди с ограниченными возможностями и компьютерные технологии можно бесплатно просмотреть в Интернете или приобрести в формате DVD. Разрешается воспроизводить видеоролики DO-IT в образовательных, некоммерческих целях при условии указания источника.

О компании DO-IT

DO-IT (Disabilities, Opportunities, Internetworking, and Technology) служит для расширения успешного участия людей с ограниченными возможностями в сложных академических программах, таких как естественные науки, инженерия, математика и технологии. Основное финансирование DO-IT предоставляется Национальным научным фондом штата Вашингтон и Министерством образования США. DO-IT – результат сотрудничества UW Information Technology и Инженерно-педагогического колледжа Вашингтонского университета.

Гранты и подарки финансируют публикации, видеоролики и программы DO-IT для поддержки успехов в учебе и карьере людей с ограниченными возможностями. Внесите свой вклад сегодня, отправив чек по адресу DO-IT, Box 354842, University of Washington, Seattle, WA 98195-4842.

Ваш подарок не подлежит налогообложению в соответствии с правилами IRS. В соответствии с RCW 19.09 Вашингтонский университет зарегистрирован как благотворительная организация при государственном секретаре штата Вашингтон. Для получения дополнительной информации позвоните в канцелярию государственного секретаря по телефону 1-800-322-4483.

Чтобы заказать бесплатные публикации или информационные бюллетени, используйте форму заказа публикаций DO-IT; для заказа видео и учебных материалов используйте форму заказа видео, книг и комплексных учебных материалов.

Для получения дополнительной информации, размещения в списке рассылки DO-IT, запроса материалов в альтернативном формате, а также комментариев или предложений по публикациям или веб-страницам DO-IT обращайтесь по адресу:

Основатель и директор: Шерил Бургшталер, доктор философии.

Благодарность

Содержание этой публикации было разработано на основе докторской диссертации 1992 года. Диссертация Шерил Бургсталер на тему «Вычислительные услуги для студентов-инвалидов в высших учебных заведениях», Вашингтонский университет.

Закон CHIPS не только направляет миллиарды долларов на производство полупроводниковых микросхем в США, но и отражает серьезные изменения в том, как США .

Подробнее об основных функциях, отличительных чертах, сильных и слабых сторонах платформ блокчейна, которые получают максимальную отдачу .

Эксперты высоко оценивают недавно предложенное Комиссией по ценным бумагам и биржам США правило раскрытия информации о климатических рисках, которое требует от компаний выявлять климатические риски .

Несмотря на то, что спецификации программного обеспечения создают новые проблемы для групп безопасности, они предлагают преимущества улучшенной видимости.

В 2021 году службы безопасности столкнулись с беспрецедентными проблемами. Предстоящий год кажется не менее сложным. Вот тенденции кибербезопасности.

Одного обвиняемого обвиняют в использовании печально известного вредоносного ПО Trisis или Triton против компаний энергетического сектора, включая домен .

Новейшее аппаратное обеспечение Cisco и привязка Intersight к общедоступному облаку Kubernetes расширяют возможности гибридных облачных продуктов для клиентов. Но .

Чтобы преодолеть разрыв между командами NetOps и SecOps, сетевые специалисты должны знать основы безопасности, включая различные типы .

Какова реальность новых сетевых технологий? Здесь эксперты определяют риски — реальные или предполагаемые — и преимущества, которые они несут .

Удвоив свою инициативу RPA, ServiceNow представила версию своей платформы Now для Сан-Диего, которая содержит центр RPA и a.

Nvidia представляет новую архитектуру GPU, суперкомпьютеры и чипы, которые вместе помогут разработчикам в создании аппаратного обеспечения.

Intel оптимистично настроена, что ее дорожная карта процессоров может вернуть компанию на первое место, но компания сталкивается со сложной перспективой .

Поставщик базы данных как услуги расширил возможности сбора данных об изменениях в своей облачной базе данных с помощью технологий из своего .

Поставщик платформы "база данных как услуга" стремится облегчить разработчикам создание приложений, управляемых данными, и возврат к исходному состоянию.

Хранилище данных Apache Pinot OLAP с открытым исходным кодом стало проще в развертывании, управлении и эксплуатации в облаке благодаря улучшенному .

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.

ENIAC, полностью электронный числовой интегратор и компьютер, первый программируемый электронный цифровой компьютер общего назначения, построенный во время Второй мировой войны Соединенными Штатами. Американский физик Джон Мочли, американский инженер Дж. Преспер Эккерт-младший и их коллеги из Школы электротехники Мура Пенсильванского университета возглавили финансируемый государством проект по созданию полностью электронного компьютера. По контракту с армией и под руководством Германа Голдстайна в начале 1943 года началась работа над ENIAC. В следующем году математик Джон фон Нейман начал частые консультации с группой.

ENIAC был чем-то меньшим, чем мечта об универсальном компьютере. Разработанный специально для расчета значений для таблиц дальности стрельбы, ему не хватало некоторых функций, которые сделали бы его более полезной машиной. Он использовал коммутационные панели для передачи инструкций машине; это имело то преимущество, что после того, как инструкции были таким образом «запрограммированы», машина работала с электронной скоростью. Инструкции, считанные с устройства чтения карт или другого медленного механического устройства, не смогли бы угнаться за полностью электронным ENIAC. Недостатком было то, что на переналадку машины для каждой новой проблемы уходили дни. Это была такая ответственность, что только с некоторой долей великодушия ее можно было назвать программируемой.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

Тем не менее, ENIAC был самым мощным вычислительным устройством, созданным на сегодняшний день. Это был первый программируемый электронный цифровой компьютер общего назначения. Подобно аналитической машине Чарльза Бэббиджа (19 век) и британскому компьютеру времен Второй мировой войны Colossus, он имел условное ветвление, то есть мог выполнять разные инструкции или изменять порядок выполнения инструкций в зависимости от значения некоторых данных. (Например, IF X>5 THEN GO TO LINE 23.) Это дало ENIAC большую гибкость и означало, что, хотя он был создан для определенной цели, его можно было использовать для более широкого круга задач.

ENIAC был огромным. Он занимал подвал школы Мура размером 50 на 30 футов (15 на 9 метров), где его 40 панелей были расположены U-образно вдоль трех стен. Каждая панель была около 2 футов в ширину, 2 фута в глубину и 8 футов в высоту (0,6 метра на 0,6 метра на 2,4 метра). С более чем 17 000 вакуумных ламп, 70 000 резисторов, 10 000 конденсаторов, 6 000 переключателей и 1 500 реле это была самая сложная электронная система, созданная на тот момент. ENIAC работал непрерывно (отчасти для продления срока службы ламп), вырабатывая 174 киловатта тепла и, таким образом, требуя собственной системы кондиционирования воздуха. Он мог выполнять до 5000 дополнений в секунду, что на несколько порядков быстрее, чем его электромеханические предшественники. Этот и последующие компьютеры, использующие электронные лампы, известны как компьютеры первого поколения. (С 1500 механическими реле ENIAC все еще был переходным этапом к более поздним, полностью электронным компьютерам.)

Завершенный к февралю 1946 года ENIAC обошелся правительству в 400 000 долларов, и война, для победы в которой он был разработан, закончилась. Его первой задачей были расчеты конструкции водородной бомбы.Часть машины выставлена в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия.

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. Мэйнфреймы 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 мейнфреймы 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.

В Массачусетском технологическом институте проводится множество компьютерных экспериментов. Айвен Сазерленд использует TX-2 для написания Sketchpad, источника графических программ для автоматизированного проектирования.

Дж.К.Р. Ликлайдер пишет заметки о своей концепции межгалактической сети, в которой все люди на земном шаре взаимосвязаны и могут получать доступ к программам и данным в любом месте из любого места. Он разговаривает со своей собственной «Межгалактической сетью» исследователей по всей стране. В октябре «Лик» становится первым руководителем программы компьютерных исследований в ARPA, которую он называет Управлением методов обработки информации (IPTO).

Леонард Клейнрок завершает докторскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте по теории очередей в коммуникационных сетях и становится доцентом Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

SAGE (полуавтоматическая наземная среда), основанная на более ранней работе MIT и IBM, полностью развернута в качестве североамериканской системы раннего предупреждения. Операторы «консолей управления оружием» используют световой пистолет для идентификации движущихся объектов, которые появляются на экранах их радаров. Сайты SAGE используются для наведения ПВО. Этот проект предоставляет опыт разработки системы бронирования авиабилетов SABRE, а затем и систем управления воздушным движением.

Ликлайдер начинает разговор с Ларри Робертсом из Lincoln Labs, директором проекта TX-2, Иваном Сазерлендом, экспертом по компьютерной графике, которого он нанял для работы в ARPA, и Бобом Тейлором, который присоединяется к ARPA в 1965 году. Лик заключает контракты с Массачусетский технологический институт, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе и BBN приступают к работе над его видением.

Запущен первый спутник синхронной связи Syncom. Спутник НАСА собирается на предприятии компании Hughes Aircraft Company в Калвер-Сити, штат Калифорния. Общая полезная нагрузка составляет 55 фунтов.

Совместный отраслевой и правительственный комитет разрабатывает ASCII (американский стандартный код для обмена информацией), первый универсальный стандарт для компьютеров. Он позволяет машинам разных производителей обмениваться данными. 128 уникальных 7-битных строк обозначают букву английского алфавита, одну из арабских цифр, один из множества знаков препинания и символов или специальную функцию, например возврат каретки.

Одновременная работа над безопасными сетями с коммутацией пакетов ведется в Массачусетском технологическом институте, корпорации RAND и Национальной физической лаборатории Великобритании. Пол Бэран, Дональд Дэвис, Леонард Клейнрок и другие проводят параллельные исследования. Баран одним из первых опубликовал книгу «О сетях передачи данных». Диссертация Клейнрока также опубликована в качестве фундаментального труда по теории массового обслуживания.

Онлайн-обработка транзакций дебютирует в системе бронирования авиабилетов IBM SABRE для American Airlines. SABRE (полуавтоматическая среда бизнес-исследований) связывает 2000 терминалов в шестидесяти городах с помощью телефонных линий.

Ликлайдер уходит из ARPA, чтобы вернуться в Массачусетский технологический институт, а Айвен Сазерленд переходит в IPTO. Благодаря финансированию IPTO проект MAC MIT приобретает компьютер GE-635 и начинает разработку операционной системы с разделением времени Multics.

DEC представляет PDP-8, первый коммерчески успешный миникомпьютер. Достаточно маленький, чтобы поместиться на настольном компьютере, он продается за 18 000 долларов, что составляет одну пятую стоимости бюджетного мейнфрейма IBM/360. Сочетание скорости, размера и стоимости позволяет установить миникомпьютер на тысячах производственных предприятий, в офисах и научных лабораториях. При финансовой поддержке ARPA Ларри Робертс и Томас Мэрил создают первое подключение к глобальной сети. Они соединяют TX-2 в Массачусетском технологическом институте с Q-32 в Санта-Монике через выделенную телефонную линию с акустическими соединителями. Система подтверждает подозрения исследователей Межгалактической сети о том, что телефонные линии работают для передачи данных, но они неэффективны, расточительны и дороги. Как предсказывает Клейнрок, коммутация пакетов предлагает наиболее многообещающую модель связи между компьютерами.

В конце года Иван Сазерленд нанимает Боба Тейлора из НАСА. Тейлор объединяет идеи о сетях, которые набирают обороты среди подрядчиков IPTO, занимающихся компьютерными науками.

Спонсируемая ARPA система JOSS (Johnniac Open Shop System) в RAND Corporation запускается. Система JOSS позволяет решать вычислительные задачи в режиме онлайн на нескольких удаленных консолях электрических пишущих машинок. Стандартные электрические пишущие машинки IBM Model 868 модифицированы небольшой коробкой со световыми индикаторами и активирующими переключателями. Пользовательский ввод отображается зеленым цветом, а JOSS отвечает черным цветом.

Тейлор сменил Сазерленда и стал третьим директором IPTO. В своем собственном офисе у него есть три разных терминала, которые он может подключить по телефону к трем различным исследовательским центрам компьютерных систем по всей стране. Почему они не могут говорить все вместе? Его проблема — это метафора проблемы, с которой сталкивается сообщество компьютерных исследователей ARPA. Тейлор встречается с Чарльзом Херцфельдом, главой ARPA, чтобы обсудить свои проблемы. Двадцать минут спустя у него есть миллион долларов, которые он может потратить на нетворкинг. Идея состоит в том, чтобы связать всех подрядчиков IPTO. После нескольких месяцев обсуждений Тейлор убеждает Ларри Робертса покинуть Массачусетский технологический институт, чтобы начать сетевую программу ARPA.

В то же время английский изобретатель пакетной коммутации Дональд Дэвис теоретизирует в Британской национальной физической лаборатории (NPL) о создании сети компьютеров для проверки своих концепций пакетной коммутации.

Honeywell представляет миникомпьютер DDP-516 и демонстрирует его надежность с помощью кувалды. Это привлекает внимание Робертса.

Ларри Робертс созывает конференцию в Анн-Арборе, штат Мичиган, чтобы собрать вместе исследователей ARPA. В заключение Уэсли Кларк предлагает, чтобы сеть управлялась взаимосвязанными «процессорами интерфейсных сообщений» перед основными компьютерами. Названные IMP, они превратились в современные маршрутизаторы.

Робертс составляет свой план для ARPANET. Отдельные нити расследования начинают сходиться. Дональд Дэвис, Пол Бэран и Ларри Робертс узнают о работе друг друга на конференции ACM, где все они встречаются. От Дэвиса заимствовано слово «пакет», а предложенная скорость линии в ARPANET увеличена с 2,4 Кбит/с до 50 Кбит/с.

Акустически связанный модем, изобретенный в начале 60-х годов, был значительно улучшен Джоном ван Гином из Стэнфордского исследовательского института (SRI). Он представляет приемник, который может надежно обнаруживать биты данных среди шипения, слышимого по междугородним телефонным соединениям.

Робертс и команда ARPA уточняют общую структуру и спецификации ARPANET. Они выдают запрос на разработку IMP.

В компании Bolt, Beranek and Newman (BBN) Фрэнк Харт возглавляет команду, подающую заявку на участие в проекте. Боб Кан играет важную роль в формировании общего дизайна BBN. BBN выигрывает проект в декабре.

Робертс работает с Говардом Франком и его командой в Network Analysis Corporation, разрабатывая топологию и экономику сети. Команда Клейнрока готовит систему измерения сети в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, которая станет местом первого узла.

Компьютер ILLIAC IV, крупнейший суперкомпьютер своего времени, строится в Берроузе по контракту с НАСА. Более 1000 транзисторов втиснуто в его микросхему ОЗУ, произведенную Fairchild Semiconductor Corporation, что обеспечивает в 10 раз большую скорость при одной сотой емкости эквивалентной основной памяти. ILLIAC-IV будет подключен к сети ARPANET, чтобы удаленные ученые могли получить доступ к его уникальным возможностям.

Фрэнк Харт собирает команду для написания программного обеспечения, которое будет запускать IMP, и внесения изменений в выбранный ими Honeywell DDP-516. В команду входят Бен Баркер, Берни Козелл, Уилл Кроутер, Боб Кан, Северо Орнштейн и Дэйв Уолден.

Выбрано четыре сайта. В каждом случае команда работает над созданием программного обеспечения, позволяющего своим компьютерам и IMP обмениваться данными. В первой площадке Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Винт Серф, Стив Крокер и Джон Постел работают с Клейнроком над подготовкой. 7 апреля Крокер разослал служебную записку под названием «Запрос комментариев». Это первый из тысяч RFC, документирующих структуру ARPANET и Интернета.

Команда называет себя Network Working Group (RFC 10) и видит свою задачу в разработке «протокола», набора программ, который стал известен как NCP (Network Control Protocol).

Вторая площадка — Стэнфордский научно-исследовательский институт (SRI), где Дуг Энгельбарт увидел в эксперименте с ARPA возможность исследовать распределенную совместную работу на больших территориях с помощью своей системы NLS, прототипа "цифровой библиотеки". SRI поддержала Network Information. В центре под руководством Элизабет (Джейк) Файнлер и Дона Нильсона.

Глен Каллер и Бертон Фрайд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) исследуют методы отображения математических функций с помощью дисплеев хранилища, чтобы решить проблему обновления экрана по сети. Их исследования в области компьютерной графики обеспечивают необходимые возможности для представления научной информации.

После установки в сентябре рукописные журналы из UCLA показывают, что первое межхостовое соединение между UCLA и SRI было установлено 29 октября 1969 года. попытка работает!

Читайте также: