Предложить классификацию современных персональных компьютеров; изобразить его в виде графика

Обновлено: 04.07.2024

Большинство из нас используют компьютер каждый божий день, но мало кто знает о внутренней работе этой жизненно важной части нашей жизни.

Слово компьютер относится к объекту, который может принимать некоторые входные данные и производить некоторые выходные данные. На самом деле человеческий мозг сам по себе представляет собой сложный компьютер, и ученые с каждым годом узнают все больше о том, как он работает. Однако чаще всего слово «компьютер» используется для описания электронного устройства, содержащего микропроцессор.

Микропроцессор – это небольшое электронное устройство, которое может выполнять сложные вычисления в мгновение ока. Вы можете найти микропроцессоры во многих устройствах, которые вы используете каждый день, таких как автомобили, холодильники и телевизоры. Наиболее известным устройством с микропроцессором является персональный компьютер или ПК. Фактически понятие компьютера стало почти синонимом термина ПК.

Когда вы слышите слово "ПК", вы, вероятно, представляете закрытое устройство с прикрепленным видеоэкраном, клавиатурой и каким-либо указывающим устройством, например мышью или сенсорной панелью. Вы также можете представить различные формы ПК, такие как настольные компьютеры, башни и ноутбуки. Термин «ПК» ассоциируется с определенными брендами, такими как процессоры Intel или операционные системы Microsoft. Однако в этой статье мы определяем ПК как более общее вычислительное устройство со следующими характеристиками:

  • предназначен для использования одним человеком за раз
  • запускает операционную систему для взаимодействия между пользователем и микропроцессором
  • имеет некоторые общие внутренние компоненты, описанные в этой статье, такие как ЦП и ОЗУ.
  • запускает программные приложения, предназначенные для конкретной работы или игр.
  • позволяет добавлять и удалять аппаратное или программное обеспечение по мере необходимости

История ПК восходит к 1970-м годам, когда человек по имени Эд Робертс начал продавать компьютерные комплекты на базе микропроцессорного чипа, разработанного Intel. Робертс назвал свой компьютер Altair 8800 и продавал несобранные комплекты за 395 долларов. Popular Electronics опубликовала статью об этом наборе в январском номере 1975 года, и, к удивлению практически всех, наборы мгновенно стали хитом. Так началась эра персональных компьютеров [источники: Cerruzi, Lasar].

Несмотря на то, что Altair 8800 был первым настоящим персональным компьютером, выпуск Apple II через пару лет ознаменовал начало популярности ПК как бытовой техники. Apple II от изобретателей Стива Джобса и Стива Возняка доказал, что в домах и школах есть спрос на компьютеры. Вскоре после этого на рынок ПК вышли давно зарекомендовавшие себя компьютерные компании, такие как IBM и Texas Instruments, а также новые бренды, такие как Commodore и Atari.

В этой статье мы заглянем внутрь ПК, чтобы узнать о его компонентах и ​​их функциях. Мы также рассмотрим основное программное обеспечение, используемое для загрузки и запуска ПК. Затем мы рассмотрим мобильные ПК и рассмотрим будущее компьютерных технологий.

Основные компоненты ПК

Чтобы понять, как работает ПК, давайте начнем с частей, из которых состоит машина. Ниже перечислены компоненты, общие для ПК, в том порядке, в котором они обычно собираются:

Чехол. Если вы используете ноутбук, корпус компьютера включает в себя клавиатуру и экран. Для настольных ПК корпус обычно представляет собой коробку с подсветкой, вентиляционными отверстиями и местами для крепления кабелей. Размер корпуса может варьироваться от небольших настольных блоков до высоких башен. Большой корпус не всегда означает более мощный компьютер; важно то, что внутри. Сборщики ПК проектируют или выбирают корпус в зависимости от типа материнской платы, которая должна поместиться внутри.

Материнская плата. Основной печатной платой вашего ПК является его материнская плата. Все компоненты, внутри и снаружи, каким-то образом подключаются через материнскую плату. Остальные компоненты, перечисленные на этой странице, являются съемными и поэтому могут быть заменены без замены материнской платы. Однако несколько важных компонентов прикреплены непосредственно к материнской плате. К ним относятся комплементарные металлооксидные полупроводники (CMOS), в которых хранится некоторая информация, например системные часы, когда компьютер выключен. Материнские платы бывают разных размеров и стандартов, наиболее распространенными на момент написания этой статьи являются ATX и MicroATX. Исходя из этого, материнские платы различаются по типу съемных компонентов, для работы с которыми они предназначены внутри, и по портам, доступным для подключения внешних устройств.

Электропитание. За исключением CMOS, которая питается от сменной батареи CMOS на материнской плате, каждый компонент вашего ПК зависит от своего источника питания. Блок питания подключается к источнику питания определенного типа, будь то батарея в случае мобильных компьютеров или розетка в случае настольных ПК. В настольном ПК вы можете увидеть блок питания, установленный внутри корпуса с подключением силового кабеля снаружи и несколькими подключенными кабелями внутри.Некоторые из этих кабелей подключаются непосредственно к материнской плате, а другие подключаются к другим компонентам, таким как диски и вентиляторы.

Центральный процессор (ЦП). ЦП, часто называемый просто процессором, представляет собой компонент, содержащий микропроцессор. Этот микропроцессор является сердцем всех операций ПК, и производительность как аппаратного, так и программного обеспечения зависит от производительности процессора. Intel и AMD являются крупнейшими производителями процессоров для ПК, хотя на рынке вы найдете и других производителей. Две распространенные архитектуры ЦП — 32-разрядная и 64-разрядная, и вы обнаружите, что определенное программное обеспечение зависит от этой архитектуры.

Оперативная память (ОЗУ). Даже самому быстродействующему процессору требуется буфер для хранения информации во время ее обработки. Оперативная память для ЦП — это то же самое, что столешница для повара: она служит местом, где ингредиенты и инструменты, с которыми вы работаете, ждут, пока вам не понадобится их взять и использовать. Для быстрого ПК необходимы как быстрый процессор, так и достаточное количество оперативной памяти. Каждый ПК имеет максимальный объем ОЗУ, который он может поддерживать, а слоты на материнской плате указывают тип ОЗУ, который требуется ПК.

Диски. Диск — это устройство, предназначенное для хранения данных, когда оно не используется. Жесткий диск или твердотельный накопитель хранит операционную систему и программное обеспечение ПК, которые мы рассмотрим более подробно позже. В эту категорию также входят оптические приводы, используемые, например, для чтения и записи дисков CD, DVD и Blu-ray. Накопитель подключается к материнской плате в зависимости от типа используемой технологии контроллера накопителя, включая старый стандарт IDE и новый стандарт SATA.

Охлаждающие устройства. Чем больше ваш компьютер обрабатывает, тем больше тепла он выделяет. ЦП и другие компоненты могут выдерживать определенное количество тепла. Однако, если ПК не охлаждается должным образом, он может перегреться, что приведет к дорогостоящему повреждению его компонентов и схем. Вентиляторы являются наиболее распространенным устройством, используемым для охлаждения ПК. Кроме того, ЦП покрыт металлическим блоком, называемым радиатором, который отводит тепло от ЦП. У некоторых серьезных пользователей компьютеров, таких как геймеры, иногда есть более дорогие решения для управления теплом, такие как система с водяным охлаждением, предназначенная для удовлетворения более интенсивных требований к охлаждению.

Кабели. Все компоненты, которые мы упоминали до сих пор, соединяются с помощью определенной комбинации кабелей. Эти кабели предназначены для передачи данных, питания или того и другого. ПК должны быть сконструированы таким образом, чтобы кабели аккуратно складывались внутри корпуса и не блокировали поток воздуха через него.

ПК обычно представляет собой гораздо больше, чем эти основные компоненты. Далее мы рассмотрим порты и периферийные устройства, которые позволяют вам взаимодействовать с компьютером, и то, как вы можете добавить еще больше компонентов, используя слоты расширения.

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.

computer

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 мэйнфреймы обеспечивают хранение данных большой емкости для серверов Интернета или, благодаря методам разделения времени, они позволяют сотням или тысячам пользователей одновременно запускать программы. Из-за их текущих ролей эти компьютеры теперь называются серверами, а не мейнфреймами.

Компьютер – это устройство, которое преобразует данные в значимую информацию. Он обрабатывает ввод в соответствии с набором инструкций, предоставленных ему пользователем, и выдает желаемый результат. Компьютеры бывают разных типов, и их можно разделить на две категории в зависимости от размера и возможностей обработки данных.

  1. Суперкомпьютер
  2. Мейнфрейм
  3. Мини-компьютер
  4. Рабочая станция
  5. ПК (персональный компьютер)
  1. Аналоговый компьютер
  2. Цифровой компьютер
  3. Гибридный компьютер

Теперь давайте подробно обсудим каждый тип компьютеров:

<р>1. Суперкомпьютер:

Когда мы говорим о скорости, первое, что приходит на ум, когда речь идет о компьютерах, — это суперкомпьютеры. Это самые большие и быстрые компьютеры (с точки зрения скорости обработки данных). Суперкомпьютеры спроектированы таким образом, что они могут обрабатывать огромное количество данных, например обрабатывать триллионы инструкций или данных всего за секунду. Это связано с тысячами взаимосвязанных процессоров в суперкомпьютерах. Он в основном используется в научных и инженерных приложениях, таких как прогнозирование погоды, научное моделирование и исследования в области ядерной энергии. Впервые он был разработан Роджером Крэем в 1976 году.

  • Суперкомпьютеры – это самые быстрые и очень дорогие компьютеры.
  • Он может выполнять до десяти триллионов отдельных вычислений в секунду, что также делает его еще быстрее.
  • Он используется на фондовом рынке или в крупных организациях для управления миром онлайн-валюты, такой как биткойн и т. д.
  • Он используется в областях научных исследований для анализа данных, полученных при исследовании Солнечной системы, спутников и т. д.
<р>2. Центральный компьютер:

Мэйнфреймы спроектированы таким образом, что могут одновременно поддерживать сотни или тысячи пользователей. Он также поддерживает несколько программ одновременно. Таким образом, они могут выполнять разные процессы одновременно. Все эти функции делают мэйнфрейм идеальным компьютером для крупных организаций, таких как банки, телекоммуникационные компании и т. д., которые обычно обрабатывают большие объемы данных.

  • Это также дорогой или дорогостоящий компьютер.
  • У него большой объем памяти и отличная производительность.
  • Он может очень быстро обрабатывать огромные объемы данных (например, данные, связанные с банковским сектором).
  • Он работает бесперебойно в течение длительного времени и имеет долгий срок службы.
<р>3. Миникомпьютер:

Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно. Миникомпьютеры используются в таких местах, как институты или отделы, для выполнения различных задач, таких как выставление счетов, бухгалтерский учет, управление запасами и т. д. Они меньше мейнфрейма, но больше по сравнению с микрокомпьютером.

  • Его вес невелик.
  • Благодаря небольшому весу его легко носить с собой куда угодно.
  • менее дорогой, чем мейнфрейм.
  • Это быстро.
<р>4. Рабочая станция:

Рабочая станция предназначена для технических или научных приложений. Он состоит из быстрого микропроцессора с большим объемом оперативной памяти и высокоскоростного графического адаптера. Это однопользовательский компьютер. Обычно он используется для выполнения конкретной задачи с большой точностью.

  • Это дорого или дорого.
  • Они предназначены исключительно для сложных рабочих целей.
  • Он обеспечивает большую емкость хранилища, лучшую графику и более мощный процессор по сравнению с ПК.
  • Он также используется для обработки анимации, анализа данных, САПР, создания и редактирования аудио и видео.
<р>5. ПК (персональный компьютер):

Он также известен как микрокомпьютер. По сути, это компьютер общего назначения, предназначенный для индивидуального использования. Он состоит из микропроцессора в качестве центрального процессора (ЦП), памяти, блока ввода и блока вывода. Этот тип компьютера подходит для личной работы, такой как выполнение задания, просмотр фильма, или в офисе для офисной работы и т. д. Например, ноутбуки и настольные компьютеры.

  • При этом может использоваться ограниченное количество программного обеспечения.
  • Он самый маленький по размеру.
  • Он предназначен для личного использования.
  • Он прост в использовании.
<р>6. Аналоговый компьютер:

Он специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными. Таким образом, аналоговый компьютер используется там, где нам не нужны точные значения или нужны приблизительные значения, такие как скорость, температура, давление и т. д. Он может напрямую принимать данные от измерительного устройства без предварительного преобразования их в числа и коды. Он измеряет непрерывные изменения физической величины. Он выдает показания в виде показаний на циферблате или шкале. Например, спидометр, ртутный термометр и т. д.

<р>7. Цифровой компьютер:

Цифровые компьютеры спроектированы таким образом, что они могут легко выполнять вычисления и логические операции на высокой скорости. Он принимает необработанные данные в качестве входных данных и обрабатывает их с помощью программ, хранящихся в его памяти, для получения окончательного результата. Он понимает только двоичный ввод 0 и 1, поэтому необработанные входные данные преобразуются компьютером в 0 и 1, а затем компьютер обрабатывает их для получения результата или окончательного вывода. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются цифровыми компьютерами.

<р>8. Гибридный компьютер:

Как следует из названия, гибрид, что означает сочетание двух разных вещей. Точно так же гибридный компьютер представляет собой комбинацию аналоговых и цифровых компьютеров. Гибридные компьютеры быстры, как аналоговые компьютеры, имеют память и точность, как цифровые компьютеры. Таким образом, он может обрабатывать как непрерывные, так и дискретные данные. Для работы, когда он принимает аналоговые сигналы на вход, затем преобразует их в цифровую форму перед обработкой входных данных. Таким образом, он широко используется в специализированных приложениях, где требуется обработка как аналоговых, так и цифровых данных. Примером гибридного компьютера является процессор, который используется в бензонасосах и преобразует измерения расхода топлива в количество и цену.

Примеры вопросов

Вопрос 1. Основываясь на возможностях обработки данных, сколько имеется компьютеров?

(А) 5

(Б) 3

(В) 2

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант — B, т. е. 3

В зависимости от возможностей обработки данных существует три типа компьютеров: аналоговые компьютеры, цифровые компьютеры и гибридные компьютеры.

Вопрос 2. Какой компьютер может работать с аналоговыми данными?

(A) Аналоговый компьютер

(B) Цифровой компьютер

(C) и a, и b

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант - A, то есть аналоговый компьютер

Аналоговый компьютер специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными.

Вопрос 3. __________ также известен как микрокомпьютер.

(A) Суперкомпьютер

(B) Миникомпьютер

(C) Рабочая станция

(D) Персональный компьютер

Решение:

Правильный вариант — D, т. е. персональный компьютер

Вопрос 4. Какой тип компьютера имеет два или более процессора и поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

(A) Миникомпьютер

(B) Персональный компьютер

(C) Аналоговый компьютер

(D) Все вышеперечисленное

Решение:

Правильный вариант — A, т. е. миникомпьютер.

Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

Вопрос 5. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются ______________компьютерами.

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.

computer

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 мэйнфреймы обеспечивают хранение данных большой емкости для серверов Интернета или, благодаря методам разделения времени, они позволяют сотням или тысячам пользователей одновременно запускать программы. Из-за их текущих ролей эти компьютеры теперь называются серверами, а не мейнфреймами.

Компьютер – это устройство, которое преобразует данные в значимую информацию. Он обрабатывает ввод в соответствии с набором инструкций, предоставленных ему пользователем, и выдает желаемый результат. Компьютеры бывают разных типов, и их можно разделить на две категории в зависимости от размера и возможностей обработки данных.

  1. Суперкомпьютер
  2. Мейнфрейм
  3. Мини-компьютер
  4. Рабочая станция
  5. ПК (персональный компьютер)
  1. Аналоговый компьютер
  2. Цифровой компьютер
  3. Гибридный компьютер

Теперь давайте подробно обсудим каждый тип компьютеров:

<р>1. Суперкомпьютер:

Когда мы говорим о скорости, первое, что приходит на ум, когда речь идет о компьютерах, — это суперкомпьютеры. Это самые большие и быстрые компьютеры (с точки зрения скорости обработки данных). Суперкомпьютеры спроектированы таким образом, что они могут обрабатывать огромное количество данных, например обрабатывать триллионы инструкций или данных всего за секунду. Это связано с тысячами взаимосвязанных процессоров в суперкомпьютерах. Он в основном используется в научных и инженерных приложениях, таких как прогнозирование погоды, научное моделирование и исследования в области ядерной энергии. Впервые он был разработан Роджером Крэем в 1976 году.

  • Суперкомпьютеры – это самые быстрые и очень дорогие компьютеры.
  • Он может выполнять до десяти триллионов отдельных вычислений в секунду, что также делает его еще быстрее.
  • Он используется на фондовом рынке или в крупных организациях для управления миром онлайн-валюты, такой как биткойн и т. д.
  • Он используется в областях научных исследований для анализа данных, полученных при исследовании Солнечной системы, спутников и т. д.
<р>2. Центральный компьютер:

Мэйнфреймы спроектированы таким образом, что могут одновременно поддерживать сотни или тысячи пользователей.Он также поддерживает несколько программ одновременно. Таким образом, они могут выполнять разные процессы одновременно. Все эти функции делают мэйнфрейм идеальным компьютером для крупных организаций, таких как банки, телекоммуникационные компании и т. д., которые обычно обрабатывают большие объемы данных.

  • Это также дорогой или дорогостоящий компьютер.
  • У него большой объем памяти и отличная производительность.
  • Он может очень быстро обрабатывать огромные объемы данных (например, данные, связанные с банковским сектором).
  • Он работает бесперебойно в течение длительного времени и имеет долгий срок службы.
<р>3. Миникомпьютер:

Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно. Миникомпьютеры используются в таких местах, как институты или отделы, для выполнения различных задач, таких как выставление счетов, бухгалтерский учет, управление запасами и т. д. Они меньше мейнфрейма, но больше по сравнению с микрокомпьютером.

  • Его вес невелик.
  • Благодаря небольшому весу его легко носить с собой куда угодно.
  • менее дорогой, чем мейнфрейм.
  • Это быстро.
<р>4. Рабочая станция:

Рабочая станция предназначена для технических или научных приложений. Он состоит из быстрого микропроцессора с большим объемом оперативной памяти и высокоскоростного графического адаптера. Это однопользовательский компьютер. Обычно он используется для выполнения конкретной задачи с большой точностью.

  • Это дорого или дорого.
  • Они предназначены исключительно для сложных рабочих целей.
  • Он обеспечивает большую емкость хранилища, лучшую графику и более мощный процессор по сравнению с ПК.
  • Он также используется для обработки анимации, анализа данных, САПР, создания и редактирования аудио и видео.
<р>5. ПК (персональный компьютер):

Он также известен как микрокомпьютер. По сути, это компьютер общего назначения, предназначенный для индивидуального использования. Он состоит из микропроцессора в качестве центрального процессора (ЦП), памяти, блока ввода и блока вывода. Этот тип компьютера подходит для личной работы, такой как выполнение задания, просмотр фильма, или в офисе для офисной работы и т. д. Например, ноутбуки и настольные компьютеры.

  • При этом может использоваться ограниченное количество программного обеспечения.
  • Он самый маленький по размеру.
  • Он предназначен для личного использования.
  • Он прост в использовании.
<р>6. Аналоговый компьютер:

Он специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными. Таким образом, аналоговый компьютер используется там, где нам не нужны точные значения или нужны приблизительные значения, такие как скорость, температура, давление и т. д. Он может напрямую принимать данные от измерительного устройства без предварительного преобразования их в числа и коды. Он измеряет непрерывные изменения физической величины. Он выдает показания в виде показаний на циферблате или шкале. Например, спидометр, ртутный термометр и т. д.

<р>7. Цифровой компьютер:

Цифровые компьютеры спроектированы таким образом, что они могут легко выполнять вычисления и логические операции на высокой скорости. Он принимает необработанные данные в качестве входных данных и обрабатывает их с помощью программ, хранящихся в его памяти, для получения окончательного результата. Он понимает только двоичный ввод 0 и 1, поэтому необработанные входные данные преобразуются компьютером в 0 и 1, а затем компьютер обрабатывает их для получения результата или окончательного вывода. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются цифровыми компьютерами.

<р>8. Гибридный компьютер:

Как следует из названия, гибрид, что означает сочетание двух разных вещей. Точно так же гибридный компьютер представляет собой комбинацию аналоговых и цифровых компьютеров. Гибридные компьютеры быстры, как аналоговые компьютеры, имеют память и точность, как цифровые компьютеры. Таким образом, он может обрабатывать как непрерывные, так и дискретные данные. Для работы, когда он принимает аналоговые сигналы на вход, затем преобразует их в цифровую форму перед обработкой входных данных. Таким образом, он широко используется в специализированных приложениях, где требуется обработка как аналоговых, так и цифровых данных. Примером гибридного компьютера является процессор, который используется в бензонасосах и преобразует измерения расхода топлива в количество и цену.

Примеры вопросов

Вопрос 1. Основываясь на возможностях обработки данных, сколько имеется компьютеров?

(А) 5

(Б) 3

(В) 2

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант — B, т. е. 3

В зависимости от возможностей обработки данных существует три типа компьютеров: аналоговые компьютеры, цифровые компьютеры и гибридные компьютеры.

Вопрос 2. Какой компьютер может работать с аналоговыми данными?

(A) Аналоговый компьютер

(B) Цифровой компьютер

(C) и a, и b

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант - A, то есть аналоговый компьютер

Аналоговый компьютер специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными.

Вопрос 3. __________ также известен как микрокомпьютер.

(A) Суперкомпьютер

(B) Миникомпьютер

(C) Рабочая станция

(D) Персональный компьютер

Решение:

Правильный вариант — D, т. е. персональный компьютер

Вопрос 4. Какой тип компьютера имеет два или более процессора и поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

(A) Миникомпьютер

(B) Персональный компьютер

(C) Аналоговый компьютер

(D) Все вышеперечисленное

Решение:

Правильный вариант — A, т. е. миникомпьютер.

Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

Вопрос 5. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются ______________компьютерами.

Читайте также: