поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
код нашей кнопки:
Вычислительная техника
Вычислительные машины в развитии информатики играют особую роль.
Собственно само существование информатики как научного направления
невозможно представить без вычислительной техники. Как кинорежиссер не
может работать без киноаппаратуры, так и информатик не может выполнять
свои задачи, если у него нет аппаратной поддержки, обеспечиваемой
компьютерами и средствами передачи данных.
Появление вычислительных машин, их быстрое развитие и массовое внедрение
в различные сферы человеческой деятельности вызвали к жизни
научно-техническое направление, которое называют вычислительной
техникой. В этом направлении трудятся специалисты, которые разрабатывают
новые структуры вычислительных машин, ищут новые принципы их работы,
модифицируют и качественно улучшают элементную базу, на которой строятся
компьютеры, создают территориально разнесенные комплексы и сети
обработки данных.
Работа специалистов по вычислительной технике проходит в тесном контакте
с информатиками и программистами. Существуют пограничные области,
принадлежность которых четко не определена. Многие задачи теоретической
информатики являются кардинальными и для специалистов в области
вычислительной техники. А без усилий программистов, без составленных ими
программ никакая вычислительная машина не сможет работать.
Поэтому в книгу и включен раздел о вычислительных машинах, хотя взгляд
на его содержание отражает точку зрения именно информатика, а не того,
для кого вычислительные машины - объект исследований, конструирования и
производства.
Вычислительные машины существуют около полувека, но они уже мало похожи
на те первые машины, которые поразили и восхитили людей, не
предполагавших, что могут быть созданы столь совершенные инструменты для
работы с информацией. История этой эволюции отражена в статье
Электронные вычислительные машины. Поэтому в дальнейшем будем говорить
лишь о тех машинах, которые сегодня определяют аппаратную поддержку для
работы информатиков.
В классической структуре вычислительной машины, сохранившейся до наших
дней, легко угадывается абстрактная машина Тьюринга, представляющая
собой модель реализации любого алгоритма. Поэтому вычислительные машины,
построенные по этой схеме, часто называют универсальными, подчеркивая,
что они могут выполнить любой алгоритм, записанный на языке, понятном
машине, т. е. в виде программы.
Классическая структура компьютера (называемая часто по имени ее
создателя структурой фон Неймана) показана на рис. 1. Из него видно, что
во всякой такой машине можно выделить 5 основных блоков.
Входное устройство служит для ввода в машину всей необходимой
информации для решения задач. Эта информация состоит из некоторой
программы и массива данных, с которыми программа будет работать. В
подавляющем большинстве машин и программа, и данные закодированы как
числа в двоичной системе счисления. Вся вводимая информация попадает в
запоминающее устройство или память машины, где она хранится до момента,
когда она понадобится.
Выходное устройство выводит полученные результаты пользователю. Как
правило, полученные данные сообщаются пользователю в удобной для него
форме (например, в виде текстов на языке, близком к обычному
человеческому языку, в виде графиков, рисунков и т. п.). Ввод информации
пользователем в современных компьютерах тоже происходит в удобной для
него форме. А перекодирование ее в машинное представление реализуется
автоматически. Для того чтобы общение с машиной было удобным, входное и
выходное устройства должны содержать специальные средства для
перекодирования информации. Поскольку во входном устройстве кодирование
осуществляется в машинное представление, а в выходном - из машинного
представления, то средства эти могут быть общими. Именно поэтому входное
и выходное устройства часто объединяются в единое устройство
ввода-вывода. С его помощью реализуется интерфейс (общение) пользователя
с машиной.