Почему компьютер работает только с данными

Обновлено: 21.11.2024

Здесь есть несколько вопросов, которые обычно указывают на непонимание того, как компьютеры хранят и используют данные. Краткие ответы на вопросы находятся здесь вверху, а остальная часть ответа содержит более подробную информацию.

Компьютерные изображения (и все другие данные) хранятся в виде последовательности битов; в цифровом компьютере нет «преобразования в биты», потому что компьютеры могут понимать только дискретные (/квантованные, битовые) данные; все входные и выходные данные представляют собой порции информации, а размер наименьшей порции равен 1 биту.

Для изображений не существует определенного типа данных, хотя существует множество различных типов данных, которые можно использовать для сохранения значений пикселей. Какой из них использовать, зависит от того, что еще пользователь хочет делать с информацией. Существуют различные типы файлов изображений, которые имеют некоторые отличия, которые я не буду описывать. Независимо от типа файла, все они в конечном итоге сохраняются как двоичные последовательности в битах.

ЦП НЕ преобразует данные в биты. Процессоры могут понимать только цифру, а отдельный аналого-цифровой преобразователь выполняет работу по преобразованию сигналов датчиков в цифровой/битовый формат. Как обсуждалось в этом ответе и в другом ответе ScienceLine, существуют различные устройства ввода и вывода, которые взаимодействуют с компьютерами и могут принимать нецифровые (аналоговые) сигналы и выполнять цифровые входные данные для компьютера или принимать цифровые сигналы от компьютера и генерировать аналоговые сигналы. . Учитывая это, оставшийся вопрос о наилучшем типе данных для ЦП для изменения входных данных бессмысленен, как написано.

Во-первых, бит – это просто наименьшая единица информации, подобно метру – единице измерения расстояния. Биты не являются частью компьютера, это термин для обозначения количества информации (хотя в некомпьютерных контекстах может использоваться единица измерения). Один бит - это количество информации, представленное устройством, которое имеет два возможных значения (состояния) и в любой момент времени находится точно в одном из этих состояний, и бит имени происходит от этих характеристик, объединяя слова двоичный (для 2 состояний) и цифра (в дискретных единицах).

Современные компьютеры являются цифровыми, то есть они используют сигналы, представленные конечным числом дискретных значений, и, в частности, они используют двоичные сигналы, которые могут принимать только состояния типа "включено/выключено" (обоснование двоичных значений см. ниже). Это означает, что все внутри компьютера всегда находится «в битах» и компьютер никогда не хранит это в другой форме. Вопрос предполагает, что изображения хранятся в какой-то другой форме, кроме битов (что, как только что установлено, не так), и что задающий вопрос называет типом данных. В программировании действительно существует множество различных типов данных, таких как целые числа, числа с плавающей запятой, логические значения (true/false) и строки (последовательности символов, часто используемые для текста), но все они кодируются так же, как последовательности двоичных состояний. транзисторов (т. е. «как биты»). Термин «тип данных» относится к атрибуту, который сообщает компьютеру, как будет использоваться последовательность. Компьютер интерпретирует последовательность, скажем, как целое число, а не как букву, только потому, что существует другая последовательность, которая сообщает компьютеру, какую интерпретацию использовать.

Например, последовательность "01000111", прочитанная как целое число, будет равна "71", но той же последовательностью, что и символ ASCII, будет буква "G". Интерпретация устанавливается как часть программирования компьютера. Если тип данных не указан, компьютер по-прежнему может выполнять операции с данными (т. е. может изменять двоичные состояния и тем самым изменять хранимую информацию), но операции могут не давать осмысленного результата в зависимости от типа введенных данных. (Например, побуквенное добавление двух слов дает новую двоичную последовательность, но, вероятно, не такую, которая имеет какое-либо значение по отношению к исходным словам.)

Чтобы сохранить эти непрерывные сигналы в дискретной форме, понятной компьютеру, цифро-аналоговый преобразователь производит выборку сигнала в конечном числе точек. «Выборка» означает измерение амплитуды аналогового сигнала в определенной точке и запись этого значения. Качество цифрового сигнала определяется количеством отсчетов (или отсчетов в единицу времени — также частотой дискретизации) и количеством битов, используемых для хранения значения (битовая глубина или уровень квантования (разрешение звука, изображение)) . При более высокой частоте дискретизации непрерывный сигнал измеряется в большем количестве точек, а это означает, что сохраняется больше исходного сигнала, и, следовательно, цифровой сигнал является более точным описанием исходного аналогового сигнала (см. первый рисунок здесь для наглядного пояснения).< /p>

Битовая глубина важна, потому что амплитуда непрерывного сигнала не может быть точно представлена ​​конечным числом цифр (двоичных или иных). Сохраненное значение максимально близко к измеренному значению, но неизбежно будет округление в зависимости от количества битов, доступных для хранения значения.Представьте, что аналоговый сигнал находится в диапазоне от 0 до 100 (шкала здесь не имеет значения). Если компьютер может использовать 2 бита для каждой выборки, то доступно 2 2 = 4 значения. Все сэмплы с амплитудами 0-24 могут стать 0 в цифровой записи, 25-49 будут 1 и так далее. Это означает, что большая часть вариаций звуков будет потеряна, потому что широкий диапазон звуков сгруппирован вместе. Теперь представьте, что компьютер может использовать 8 бит. Это позволяет использовать 2 8 =256 значений. Сэмплы можно записывать с шагом амплитуды 0,004. Потребуется гораздо меньше округлений, и звук, воспроизведенный с цифровой записи, будет намного больше похож на оригинал.

Примечание. Вышеприведенное описывает изображения, хранящиеся попиксельно, включая все фотографии. Такие изображения называются растровыми. Существует еще один тип изображения, называемый векторным изображением. Векторные изображения сохраняются в виде серии текстовых инструкций, описывающих, как рисовать линии, формы и т. д. (включая их цвета) для создания изображения. Несмотря на то, что изображение сохраняется «как текст», этот текст в конечном итоге сохраняется с использованием некоторого количества битов информации.

До сих пор мы говорили, что компьютеры хранят информацию небольшими порциями, называемыми битами, но не говорили, как и почему. Как указано выше, бит — это количество информации, содержащейся в устройстве с двумя состояниями. Можно предположить, что компьютер мог бы использовать более крупные единицы информации с устройствами с тремя, четырьмя или даже десятью состояниями, которые соответствовали бы нашей десятичной системе счета. Но чтобы пользоваться любым устройством, нужно уметь надежно различать состояния. С бинарным устройством это относительно просто - свет "включен" (течет ток) или "выключен" (нет тока) ясно. Чем больше состояний, тем различия более неоднозначны. В неидеальных условиях одно состояние может быть легко (относительно двоичного) неверно истолковано как состояние по обе стороны от него. Особенно в первые дни цифровых компьютеров не хватало возможности проводить это различие. В конечном счете, повышение эффективности за счет использования большего количества состояний не стоило увеличения количества ошибок и шума.

Существует множество возможных физических проявлений устройства с двумя состояниями. В современных полупроводниках устройства представляют собой транзисторы, которые являются своего рода электрическими переключателями. Два состояния транзистора: «включен» (т. е. через него может проходить электрический ток) и «выключен» (ток заблокирован) (подробнее о транзисторах и их работе читайте здесь).

Перфкарты широко использовались на протяжении 1900-х годов, когда данные представлялись наличием или отсутствием отверстия. Поскольку каждый переключатель, место вставки и т. д. представляют собой 1 бит информации, эти элементы иногда сами называются битами.

На этот вопрос нет простого ответа.

Существует множество различных типов файлов изображений. Вы, наверное, видели некоторые расширения файлов .jpg, .jpg, .tiff, .tga. Они указывают на разные методы архивации данных, из которых создаются изображения, биты в разном порядке и т. д.

Разные материнские платы и чипы также работают по-разному. Драйверы для этих аппаратных средств, которые жестко закодированы в них, позволяют операционной системе знать, как получать доступ, хранить и извлекать данные с дисков и т. д.

Короче говоря, вариантов много, и все они разные.

Мой хорошо разбирающийся в компьютерах родственник дал вам эту замечательную ссылку и следующий за ней комментарий:

Ваш вопрос, Какой тип данных используется для компьютерных изображений?, дает следующий результат в Google, который является результатом для неясных вопросов:

Вопрос должен быть только одним вопросом. Второй и третий вопросы лишь отдаленно связаны с первым.

От модератора ScienceLine:
Я рекомендую вам прочитать следующие ссылки, которые могут содержать ответы на ваши вопросы:
Как работает экран компьютера?

Живя в мире современной науки и ее передовых гаджетов, наша жизнь зависит от технологий беспроводной связи. Интернет является одной из наиболее часто используемых сетей беспроводной связи, к услугам которой в той или иной форме обращается почти каждый человек по всему миру. В 21 веке это поколение не только пользуется интернетом, но и практически зависимо от него.

Мы просто не можем представить свою жизнь без интернет-сервисов. Почти каждое высокотехнологичное вычислительное устройство, доступное на рынке, оснащено уникальной функцией беспроводного подключения, которая позволяет управлять устройством с помощью беспроводного подключения к Интернету, а все его действия можно легко отслеживать по сети Wi-Fi.

Это развивает среду в сторону более продвинутого мира.Вся ручная работа выполняется с помощью гаджетов с цифровым управлением. Ведение такой жизни имеет свои преимущества и сложности. Самая большая проблема возникает, когда внезапно перестает работать интернет. Здесь мы собираемся перечислить все возможные причины проблем с Интернетом и лучшие простые способы их решения.

Интернет не работает на одном компьютере, но работает на другом

Пробираясь через интернет-сервисы, вы, должно быть, сталкивались с ситуациями, когда внезапно вы больше не могли пользоваться интернет-сервисами, вы проверяете индикацию сигнала и БАМ! Маленький красный крестик или желтый треугольный восклицательный знак указывают на то, что ваш компьютер не подключается к сети Wi-Fi.

Вы просите членов семьи или проверяете свой телефон, чтобы убедиться, что устранение неполадок происходит через Интернет, но обнаруживаете, что ваш телефон надежно подключен к интернет-сервисам. Причины, по которым ваш компьютер может внезапно потерять подключение к Интернету, следующие.

Физические или электронные помехи от устройств. Компьютерные гаджеты, такие как беспроводные смартфоны, электронные бытовые приборы или другие устройства с крупными металлическими предметами, могут мешать передаче сигналов беспроводной сети, если все они одновременно подключены к маршрутизатору Wi-Fi.

Физические препятствия. Такие препятствия, как полы, стены, мебель, бытовая техника или другое оборудование, могут создавать физические помехи, особенно если они находятся на пути передачи беспроводных сигналов.

Повреждённая Windows. При работе на компьютере, загрузке различного программного обеспечения или системных файлов из Интернета всегда существует угроза атаки какого-либо вируса на ваше устройство, что может привести к повреждению вашей системы Windows.

Обновление Windows: при обновлении Windows до более новой версии могут возникнуть проблемы с подключением к Интернету.

Устаревшие драйверы. Ваш компьютер использует программное обеспечение и драйверы для запуска нужных вам программ. Но устаревшие или старые версии драйверов также могут привести к потере подключения к Интернету.

Проблемы перегрева. Компьютерные устройства очень часто перегреваются из-за непрерывного использования. Перегрев модема также может привести к потере интернет-соединения.

Проблемы с Интернетом. Возможны проблемы с используемым вами Интернетом. Ваше подключение к Интернету также может быть нарушено из-за проблем с кабелями или домашним маршрутизатором.

Ответственность поставщика услуг. Еще одна причина, по которой ваш компьютер теряет подключение к Интернету, может быть связана с источником подключения, которым является ваш поставщик услуг Интернета. Иногда поставщик услуг работает над улучшением соединений, для которых он на короткое время прекращает вещание своих услуг.

Конфликты вредоносных программ. Ваш персональный компьютер также может не получить доступ к интернет-службам, если его система каким-либо образом скомпрометирована или имеет конфликты вредоносных программ.

Проблемы с программным обеспечением: соединение также может быть потеряно из-за проблем с программным обеспечением. Внутреннее программное обеспечение вашего вычислительного устройства может работать со сбоями и вызывать прерывание передачи сигнала.

Как решить проблемы с подключением к Интернету?

Если вы также пытаетесь выяснить, как решить проблемы с подключением к Интернету, не бойтесь! Вот несколько простых шагов, которым очень легко следовать, чтобы решить любые проблемы с Интернетом, с которыми вы можете столкнуться.

<р>1. Маршрутизатор Wi-Fi или точка доступа

Самое простое и часто используемое решение – приблизиться к маршрутизатору Wi-Fi или точке доступа. Возможно, вы находитесь вне зоны покрытия, поэтому изменение вашего положения поможет вам избавиться от препятствий на пути передачи интернет-сигналов.

<р>2. Уменьшите нагрузку

Другое решение вашей проблемы — уменьшить нагрузку на устройства. Если вы подключили к Интернету много устройств, некоторые из них автоматически потеряют соединение. Отключение неиспользуемых устройств поможет улучшить качество интернет-сигнала.

<р>3. Дистанцирование от других устройств

Попробуйте убрать другие электрические устройства от компьютера, чтобы предотвратить помехи сигнала. Таким образом, интернет-сигналы не будут сталкиваться с какими-либо препятствиями или препятствиями.

<р>4. Сетевые карты

Если вы используете сетевые карты какой-либо компании для доступа к Интернет-услугам на своем компьютере, проверьте объем данных, предоставленный картами. Возможно, вы достигли лимита данных вашей карты. Покупка новой карты или нового тарифного плана поможет решить проблему с подключением к Интернету.

<р>5. Проверить сервисные оповещения

Всегда будьте в курсе активности поставщиков услуг. Вы можете связаться со своим интернет-провайдером с помощью текстовых сообщений или электронной почты и время от времени проверять уведомления об услугах, которые они вам отправляют.

<р>6. Проверить на других устройствах

Необходимо отключить функции Wi-Fi других электронных гаджетов, которые в данный момент не используются. Но не забудьте проверить другие устройства на наличие интернет-соединения.Это поможет вам узнать причину потери соединения.

<р>7. Очистите компьютер

Избавьтесь от всех поврежденных файлов Windows и системных файлов. Защитите свой компьютер от любых вирусов, вредоносных программ или конфликтов программного обеспечения.

<р>8. Сбросить настройки сети

Если ваша сеть работает на устройстве, но не на вашем ПК, попробуйте восстановить сеть, сбросив настройки сети с нуля. Это повторно подключит компьютер к интернет-службам.

Мало что так раздражает, как постоянное прерывание подключения к Интернету. Возможно, вы работаете над срочным заданием, смотрите любимую программу на Netflix или играете в горячую онлайн-игру, но по какой-то причине внезапно отключаетесь.

В этом руководстве мы собираемся показать вам обычные подозреваемые в плохом интернет-соединении и возможные решения, которые могут решить проблему.

Что вызывает перебои в подключении к Интернету

Прерывистое подключение к Интернету часто является результатом нескольких проблем:

  • Физические или электронные помехи от таких устройств, как беспроводные телефоны или другая электроника, крупные металлические предметы и электрическое оборудование, такое как телевизоры, микроволновые печи или электроника для домашних развлечений.
  • Беспроводные сети, работающие в вашем регионе на той же частоте.
  • Физические препятствия, такие как полы, приборы, стены, мебель и т. д., могут создавать помехи, особенно если через них проходят беспроводные сигналы.
  • Повреждены системные файлы Windows.
  • Проблемы, вызванные обновлениями Windows
  • Неисправная сетевая карта в вашем компьютере или устаревшие драйверы
  • Перегрев модема
  • Проблемы с вашим интернет-провайдером
  • Вирус или вредоносное ПО
  • Программные конфликты

Устранение прерывистого подключения к Интернету в Windows 10

  1. Подойдите ближе к маршрутизатору или точке доступа Wi-Fi.
  2. Отключите некоторые устройства, подключенные к вашему Wi-Fi.
  3. Переместите устройства Wi-Fi подальше от других передающих устройств.
  4. Выключите и снова включите маршрутизатор.
  5. Проверить сервисные оповещения
  6. Проверить на других устройствах
  7. Сбой сетевой карты
  8. Повреждены системные файлы Windows.
  9. Вредоносное ПО или вирусная инфекция
  10. Конфликты программного обеспечения безопасности
  11. Запустить средство устранения неполадок с сетью
  12. Скрыть обновления Windows или обновления драйверов
  13. Сброс сети

Подойдите ближе к Wi-Fi-маршрутизатору или точке доступа

Вы можете делать это дома или на рабочем месте с портативным компьютером, если знаете, где находится маршрутизатор или точка доступа Wi-Fi.

Если вы находитесь в месте, где может быть много разных беспроводных сетей, возможно, стоит использовать приложение для сканирования Wi-Fi и сменить канал Wi-Fi на другой.

Отключить устройства, подключенные к вашему Wi-Fi

Когда несколько устройств используют ваш Wi-Fi одновременно, для каждого из них не хватает пропускной способности, поэтому отключение некоторых из них может повысить производительность вашего компьютера.

Это особенно актуально, если у вас подключено много устройств для умного дома, таких как цифровые помощники, внутренние и наружные камеры и т. д. Другой вариант – попытаться переключить ваше устройство на проводное соединение Ethernet, а не на более медленный Wi-Fi.

Переместите устройства WiFi подальше от других передающих устройств

Когда беспроводные устройства, такие как беспроводные телефоны, устройства Bluetooth, радионяни и другие, находятся ближе друг к другу, все они пытаются отправлять данные по беспроводной сети. Отодвиньте их от других передающих устройств или выключите, когда вы их не используете, это улучшит ваше соединение.

Выключите и снова включите маршрутизатор

Если ваш маршрутизатор не может поддерживать стабильное соединение, проверьте, не перегревается ли он, и выключите его, пока он не остынет, или попробуйте включить и снова включить его и посмотреть, улучшится ли соединение.

Кроме того, если вы используете кабельный модем, предоставленный вашим интернет-провайдером, а не свой собственный, и он у вас уже больше 6 месяцев или 1 года, неплохо позвонить им и попросить заменить его. . Эти устройства обычно очень дешевы и, по моему опыту, служат очень недолго.

Проверить оповещения службы

Ваше прерывистое подключение к Интернету может быть вызвано проблемами с вашим интернет-провайдером. Прежде чем сделать вывод, что проблема связана с вашим маршрутизатором или вашим устройством, проверьте оповещения службы для вашего региона и посмотрите, не затронута ли она.

Свяжитесь со своим интернет-провайдером, чтобы узнать, не на его ли стороне проблема. Они могут запустить проверку системы и линии, чтобы определить, есть ли какие-либо проблемы между ними и вашим компьютером, и предложить возможные решения проблемы с подключением.

Проверить на других устройствах

Если у вас есть другой компьютер или устройство, использующее то же подключение к Интернету, проверьте, стабильно ли соединение на этих устройствах. Если у них такая же проблема, это может быть проблема с маршрутизатором, модемом или вашим интернет-провайдером.

Если это связано только с устройством, которое вы используете в данный момент, проверьте аппаратные сбои или проблемы с операционной системой, которые являются распространенными причинами проблем с подключением к Интернету.

Сбой сетевой карты

Сетевая карта вашего компьютера может не поддерживать стабильное подключение к Интернету. Это можно исправить, переустановив драйверы сетевой карты.

Для этого щелкните правой кнопкой мыши Пуск > Диспетчер устройств. Нажмите «Сетевой адаптер», чтобы развернуть категорию, щелкните правой кнопкой мыши сетевую карту и выберите «Удалить». Перезагрузите компьютер и разрешите Windows переустановить карту и ее драйверы.

Вы также можете проверить наличие обновленных драйверов устройств на веб-сайте производителя сетевой карты, загрузить и установить их на свой компьютер. Перезагрузите компьютер и снова проверьте соединение.

Если у вас есть съемная сетевая карта и вы знаете, как ее переустановить, вы можете извлечь ее и вставить обратно в слот PCI, чтобы убедиться, что она надежно закреплена в слоте. После этого верните все на свои места, подключите шнур питания и включите компьютер. Проверьте, стабильно ли соединение.

Повреждены системные файлы Windows

Проблемы с подключением к Интернету могут быть вызваны поврежденными файлами операционной системы Windows. Попробуйте сначала запустить средство проверки системных файлов, чтобы посмотреть, не появится ли что-нибудь. Вы также можете выполнить восстановление системы, чтобы заменить поврежденные файлы чистыми, а затем снова проверить подключение к Интернету.

Вредоносное ПО или вирусная инфекция

Прерывистое подключение к Интернету также может быть вызвано вирусом или вредоносным ПО на вашем маршрутизаторе или компьютере. Если проблема серьезная, она может даже не сработать, но исправить это можно с помощью лучшего доступного антивируса, который может уничтожить любой вирус или шпионское ПО и стабилизировать ваше соединение.

Конфликты программного обеспечения безопасности

Ваши программы безопасности, такие как антивирус или брандмауэр, могут мешать вашему интернет-соединению. Чтобы решить эту проблему, проверьте настройки любой программы и посмотрите, какие из них включены. Попробуйте временно отключить их и посмотреть, стабилизируется ли ваше интернет-соединение.

Если это так, узнайте у производителя антивируса, важна ли эта настройка для защиты вашего устройства. Если это не так, вы можете оставить его отключенным для улучшения интернет-соединения.

Запустить средство устранения неполадок с сетью

Устранение неполадок с сетью помогает диагностировать и устранять обычные проблемы с подключением к Интернету, но вы также можете проверить, нет ли основной причины плохого подключения.

  • Для этого нажмите «Пуск» > «Настройки» > «Сеть и Интернет».

  • Далее нажмите Средство устранения неполадок с сетью в разделе Изменение параметров сети и следуйте инструкциям, чтобы узнать, решена ли проблема.

Замените модем или маршрутизатор

Если перезагрузка маршрутизатора не помогла, более подробным решением является сброс настроек беспроводного маршрутизатора. Это немного сложнее, так как вам нужно снова настроить все параметры Wi-Fi, но это может решить проблему.

Если вы по-прежнему сталкиваетесь с плохим подключением к Интернету после выполнения приведенных выше рекомендаций, возможно, ваша сетевая карта, маршрутизатор или модем неисправны.В этом случае приобретите новый роутер, модем или сетевую карту и посмотрите, стало ли соединение лучше.

Скрыть обновления Windows или обновления драйверов

Если вы не можете загрузить и установить новый драйвер сетевого адаптера, вы можете скрыть Центр обновления Windows, из-за которого вы потеряли подключение к сети. В Windows:

  • Для этого откройте Панель управления > Программы > Программы и компоненты и нажмите Просмотр установленных обновлений.
  • Выберите из списка нежелательное обновление, которое нужно удалить, и нажмите «Удалить».

Вы также можете загрузить средство устранения неполадок Wushowhide, чтобы скрыть проблемные обновления. Проверьте, стабилизируется ли интернет-соединение после удаления обновления. Чтобы переустановить его, выберите «Настройки» > «Обновление и безопасность» > «Центр обновления Windows» > «Проверить наличие обновлений».

Сброс сети

Если описанные выше действия не помогли, в крайнем случае перезагрузите сеть. Это может решить проблемы с подключением к Интернету, особенно после обновления предыдущей версии Windows до Windows 10 или когда вы не можете подключиться к общим сетевым дискам.

При сбросе сети удаляются установленные вами сетевые адаптеры, а также их настройки. После перезагрузки компьютера сетевые адаптеры будут переустановлены, а их настройки вернутся к значениям по умолчанию.

Примечание. Для использования сброса сети требуется Windows 10 версии 1607 или более поздней. Проверьте свою версию, выбрав «Пуск» > «Настройки» > «Система» и нажав «О программе».

  • Чтобы сбросить настройки сети, нажмите «Пуск» > «Настройки» > «Сеть и Интернет».

  • Нажмите «Статус», а затем — «Сброс сети».

  • На экране сброса сети нажмите «Сбросить сейчас», а затем нажмите «Да», чтобы подтвердить действие. Дайте компьютеру перезагрузиться, прежде чем снова проверять подключение к Интернету.

Если вы по-прежнему испытываете перебои с подключением к Интернету, поделитесь с нами конкретной проблемой в комментарии ниже.

Элси – писатель и редактор, специализирующийся на технологиях Windows, Android и iOS. Она пишет о программном обеспечении, электронике и других технических темах, ее конечная цель — помочь людям с полезными решениями их повседневных технических проблем в простом, прямом и непредвзятом стиле. Она имеет степень бакалавра искусств в области маркетинга и в настоящее время получает степень магистра в области коммуникаций и новых медиа. Прочитать полную биографию Элси

Понравился ли вам этот совет? Если это так, загляните на наш собственный канал на YouTube, где мы рассказываем о Windows, Mac, программном обеспечении и приложениях, а также предлагаем множество советов по устранению неполадок и видео с практическими рекомендациями. Нажмите кнопку ниже, чтобы подписаться!

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.

цифровой компьютер, любое из класса устройств, способных решать задачи путем обработки информации в дискретной форме. Он работает с данными, включая величины, буквы и символы, которые выражены в двоичном коде, т. е. с использованием только двух цифр 0 и 1. Считая, сравнивая и манипулируя этими цифрами или их комбинациями в соответствии с набором инструкций, хранимых в своей памяти цифровая вычислительная машина может выполнять такие задачи, как управление производственными процессами и регулирование работы машин; анализировать и систематизировать огромные объемы бизнес-данных; и моделировать поведение динамических систем (например, глобальные погодные условия и химические реакции) в научных исследованиях.

Далее следует краткое описание цифровых компьютеров. Полное описание см. в см. информатике: основные компьютерные компоненты.

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.

Функциональные элементы

Типичная цифровая компьютерная система имеет четыре основных функциональных элемента: (1) оборудование ввода-вывода, (2) основную память, (3) блок управления и (4) арифметико-логическое устройство. Любое из ряда устройств используется для ввода данных и программных инструкций в компьютер и для получения доступа к результатам операции обработки. Общие устройства ввода включают клавиатуры и оптические сканеры; устройства вывода включают принтеры и мониторы. Информация, полученная компьютером от своего блока ввода, сохраняется в основной памяти или, если не для непосредственного использования, во вспомогательном запоминающем устройстве. Блок управления выбирает и вызывает инструкции из памяти в соответствующей последовательности и передает соответствующие команды соответствующему блоку. Он также синхронизирует различные рабочие скорости устройств ввода и вывода со скоростью арифметико-логического устройства (ALU), чтобы обеспечить правильное перемещение данных по всей компьютерной системе. АЛУ выполняет арифметические и логические алгоритмы, выбранные для обработки входящих данных, с чрезвычайно высокой скоростью — во многих случаях за наносекунды (миллиардные доли секунды). Основная память, блок управления и АЛУ вместе составляют центральный процессор (ЦП) большинства цифровых компьютерных систем, а устройства ввода-вывода и вспомогательные запоминающие устройства составляют периферийное оборудование.

Разработка цифрового компьютера

Блез Паскаль из Франции и Готфрид Вильгельм Лейбниц из Германии изобрели механические цифровые вычислительные машины в 17 веке. Однако обычно считается, что английский изобретатель Чарльз Бэббидж создал первый автоматический цифровой компьютер. В 1830-х годах Бэббидж разработал свою так называемую аналитическую машину, механическое устройство, предназначенное для объединения основных арифметических операций с решениями, основанными на собственных вычислениях. Планы Бэббиджа воплотили в себе большинство фундаментальных элементов современного цифрового компьютера. Например, они призывали к последовательному управлению, т. е. программному управлению, которое включало ветвление, циклирование, а также арифметические и запоминающие устройства с автоматической распечаткой. Однако устройство Бэббиджа так и не было завершено и было забыто до тех пор, пока его труды не были заново открыты более века спустя.

Огромное значение в эволюции цифрового компьютера имели работы английского математика и логика Джорджа Буля. В различных эссе, написанных в середине 1800-х годов, Буль обсуждал аналогию между символами алгебры и символами логики, используемыми для представления логических форм и силлогизмов. Его формализм, работающий только с 0 и 1, стал основой того, что сейчас называется булевой алгеброй, на которой основаны теория и процедуры компьютерного переключения.

Джону В. Атанасову, американскому математику и физику, приписывают создание первого электронного цифрового компьютера, который он построил с 1939 по 1942 год с помощью своего аспиранта Клиффорда Э. Берри. Конрад Цузе, немецкий инженер, фактически изолированный от других разработок, в 1941 году завершил строительство первой действующей вычислительной машины с программным управлением (Z3). В 1944 году Ховард Эйкен и группа инженеров корпорации International Business Machines (IBM) завершили работу над Harvard Mark I – машиной, операции обработки данных которой контролировались главным образом электрическими реле (коммутационными устройствами).

Клиффорд Э. Берри и компьютер Атанасова-Берри, или ABC, c. 1942 г. ABC, возможно, был первым электронным цифровым компьютером.

С момента разработки Harvard Mark I цифровой компьютер развивался быстрыми темпами. Последовательность достижений в компьютерном оборудовании, главным образом в области логических схем, часто делится на поколения, при этом каждое поколение включает группу машин, использующих общую технологию.

В 1946 году Дж. Преспер Эккерт и Джон У. Мочли из Пенсильванского университета сконструировали ENIAC (аббревиатура от eэлектронный nмерический i). интегратор ии cкомпьютер), цифровая машина и первый электронный компьютер общего назначения. Его вычислительные возможности были заимствованы у машины Атанасова; оба компьютера включали электронные лампы вместо реле в качестве активных логических элементов, что привело к значительному увеличению скорости работы.Концепция компьютера с хранимой программой была представлена ​​в середине 1940-х годов, а идея хранения кодов инструкций, а также данных в электрически изменяемой памяти была реализована в EDVAC (electronic, d создать vпеременный аавтоматический cкомпьютер).

Второе поколение компьютеров появилось в конце 1950-х годов, когда в продажу поступили цифровые машины, использующие транзисторы. Хотя этот тип полупроводникового устройства был изобретен в 1948 году, потребовалось более 10 лет опытно-конструкторских работ, чтобы сделать его жизнеспособной альтернативой электронной лампе. Небольшой размер транзистора, его большая надежность и относительно низкое энергопотребление значительно превосходили лампу. Его использование в компьютерных схемах позволило производить цифровые системы, которые были значительно эффективнее, меньше и быстрее, чем их предки первого поколения.

Транзистор был изобретен в 1947 году в Bell Laboratories Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли.

В конце 1960-х и 1970-х годах компьютерное оборудование стало еще более значительным. Первым было изготовление интегральной схемы, твердотельного устройства, содержащего сотни транзисторов, диодов и резисторов на крошечном кремниевом чипе. Эта микросхема сделала возможным производство мейнфреймов (крупномасштабных) компьютеров с более высокими рабочими скоростями, мощностью и надежностью при значительно меньших затратах. Другим типом компьютеров третьего поколения, которые были разработаны в результате микроэлектроники, были миникомпьютеры, машина значительно меньшего размера, чем стандартный мэйнфрейм, но достаточно мощная, чтобы управлять приборами целой научной лаборатории.

Развитие крупномасштабной интеграции (БИС) позволило производителям оборудования разместить тысячи транзисторов и других связанных компонентов на одном кремниевом чипе размером с ноготь ребенка. Такая микросхема дала два устройства, которые произвели революцию в компьютерной технике. Первым из них был микропроцессор, представляющий собой интегральную схему, содержащую все арифметические, логические и управляющие схемы центрального процессора. Его производство привело к разработке микрокомпьютеров, систем размером не больше портативных телевизоров, но со значительной вычислительной мощностью. Другим важным устройством, появившимся из схем БИС, была полупроводниковая память. Это компактное запоминающее устройство, состоящее всего из нескольких микросхем, хорошо подходит для использования в миникомпьютерах и микрокомпьютерах. Кроме того, он находит применение во все большем количестве мейнфреймов, особенно в тех, которые предназначены для высокоскоростных приложений, из-за его высокой скорости доступа и большой емкости памяти. Такая компактная электроника привела в конце 1970-х годов к разработке персонального компьютера, цифрового компьютера, достаточно небольшого и недорогого, чтобы его могли использовать обычные потребители.

К началу 1980-х интегральные схемы продвинулись до очень крупномасштабной интеграции (СБИС). Этот дизайн и технология производства значительно увеличили плотность схем микропроцессора, памяти и вспомогательных микросхем, т. Е. Те, которые служат для сопряжения микропроцессоров с устройствами ввода-вывода. К 1990-м годам некоторые схемы СБИС содержали более 3 миллионов транзисторов на кремниевой микросхеме площадью менее 0,3 квадратных дюйма (2 квадратных см).

Цифровые компьютеры 1980-х и 90-х годов, использующие технологии БИС и СБИС, часто называют системами четвертого поколения. Многие микрокомпьютеры, произведенные в 1980-х годах, были оснащены одним чипом, на котором были интегрированы схемы процессора, памяти и функций интерфейса. (См. также суперкомпьютер.)

Использование персональных компьютеров выросло в 1980-х и 90-х годах. Распространение Всемирной паутины в 1990-х годах привело миллионы пользователей к Интернету, всемирной компьютерной сети, и к 2019 году около 4,5 миллиардов человек, более половины населения мира, имели доступ к Интернету. Компьютеры становились меньше и быстрее, и в начале 21 века они были широко распространены в смартфонах, а затем и в планшетных компьютерах.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.

Читайте также: