Главная » Статьи » Рефераты » Точные науки: Информатика

Контрольная работа по информатике № 6 (Часть 1)


1. Понятие «информация» и ее определения
   Информация — от латинского informatio — сведения, разъяснения, изложение.
   Под информацией в философии понимают отраженное разнообразие, возникающее в результате взаимодействия объектов.
   В быту под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или 
специальными устройствами (С. И. Ожегов. Толковый словарь русского языка).
   Под информацией в технике понимают сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью 
технических устройств.
   Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую 
до их получения неопределенность. Информация — это снятая неопределенность (К. Шеннон).
   Под информацией в кибернетике (теории управления) понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного 
действия, управления, то есть в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Виннер).
   Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.
   Под информацией в документалистике понимают все то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
   В информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных (зарегистрированных сигналов) и методов их обработки, 
адекватных решаемой задаче. 
   Информация нужна человеку не вообще, а конкретно в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о своих 
дальнейших действиях.
2. Информация и данные. Информация и информационный процесс
   Данные — это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области.
   Информация, с которой имеют дело ЭВМ, разделяется на процедурную и декларативную. Процедурная информация овеществлена в 
программах, которые выполняются в процессе решения задач, декларативная информация — в данных, с которыми эти программы работают. 
Стандартной формой представления информации в ЭВМ является машинное слово, состоящее из определенного для данного типа ЭВМ числа 
двоичных разрядов — битов. Машинное слово для представления данных и машинное слово для представления команд, образующих программу, 
могут иметь одинаковое или разное число разрядов. В последнее время для представления данных и команд используются одинаковые по числу 
разрядов машинные слова. Однако в ряде случаев машинные слова разбиваются на группы по восемь двоичных разрядов, которые называются 
байтами.
   Информационный процесс — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, 
фактов, идей, гипотез, теорий и пр.), для получения какого-либо результата (достижения цели).
   Информация проявляется именно в информационных процессах.
   Информационные процессы всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр.).
   Наиболее обобщенными информационными процессами являются сбор, преобразование, использование информации.
   К основным информационным процессам, изучаемым в курсе информатики, относятся: поиск, отбор, хранение, передача, кодирование, 
обработка, защита информации.
   Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляют основу информационной 
деятельности человека.
   Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.
3. Особенности знаний как формы представления информации
Внутренняя интерпретируемость
   Каждая информационная единица должна иметь уникальное имя, по которому ИС находит ее, а также отвечает на запросы, в которых это имя 
упомянуто. Когда данные, хранящиеся в памяти, были лишены имен, то отсутствовала возможность их идентификации системой. Данные могла 
идентифицировать лишь программа, извлекающая их из памяти по указанию программиста, написавшего программу. Что скрывается за тем или 
иным двоичным кодом машинного слова, системе было неизвестно.
Структурированность
   Информационные единицы должны обладать гибкой структурой. Для них должен выполняться «принцип матрешки», т. е. рекурсивная 
вкладываемость одних информационных единиц в другие. Каждая информационная единица может быть включена в состав любой другой, и из 
каждой информационной единицы можно выделить некоторые составляющие ее информационные единицы. Другими словами, должна существовать 
возможность произвольного установления между отдельными информационными единицами отношений типа «часть — целое», «род — вид» или 
«элемент — класс».
Связность
   В информационной базе между информационными единицами должна быть предусмотрена возможность установления связей различного типа. 
Прежде всего, эти связи могут характеризовать отношения между информационными единицами. Семантика отношений может носить 
декларативный или процедурный характер. Например, две или более информационные единицы могут быть связаны отношением «одновременно», 
две информационные единицы — отношением «причина — следствие» или отношением «быть рядом». Приведенные отношения характеризуют 
декларативные знания. Если между двумя информационными единицами установлено отношение «аргумент — функция», то оно характеризует 
процедурное знание, связанное с вычислением определенных функций. Далее будем различать отношения структуризации, функциональные 
отношения, каузальные отношения и семантические отношения. С помощью первых задаются иерархии информационных единиц, вторые несут 
процедурную информацию, позволяющую находить (вычислять) одни информационные единицы через другие, третьи задают причинно-
следственные связи, четвертые соответствуют всем остальным отношениям.
Семантическая метрика
   На множестве информационных единиц в некоторых случаях полезно задавать отношение, характеризующее ситуационную близость 
информационных единиц, т. е. силу ассоциативной связи между информационными единицами. Его можно было бы назвать отношением 
релевантности для информационных единиц. Такое отношение дает возможность выделять в информационной базе некоторые типовые ситуации 
(например, «покупка», «регулирование движения на перекрестке»). Отношение релевантности при работе с информационными единицами позволяет 
находить знания, близкие к уже найденным.
Активность
   С момента появления ЭВМ и разделения используемых в ней информационных единиц на данные и команды создалась ситуация, при которой 
данные пассивны, а команды активны. Все процессы, протекающие в ЭВМ, инициируются командами, а данные используются этими командами лишь 
в случае необходимости. Для ИС эта ситуация не приемлема. Как и у человека, в ИС актуализации тех или иных действий способствуют знания, 
имеющиеся в системе. Таким образом, выполнение программ в ИС должно инициироваться текущим состоянием информационной базы. Появление 
в базе фактов или описаний событий, установление связей может стать источником активности системы.
4. Что означают термины: организация файлов, папка, иерархическая система папок?
   Организация файлов — способ упорядочивания файлов на жестком диске компьютера.
   Папка — аналог каталога (директории), только в графическом представлении. В любой папке может находиться любой объект — данные, 
программы, другие папки. Рабочий стол сам является папкой, которая не может быть закрыта.
   Иерархическая система папок — файловая структура (структура папок и файлов на жестком диске), представленная в виде дерева.
5. Перечислите основные уровни обработки знаний
   Знания — это выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы), позволяющие решать задачи в этой области. При 
обработке на ЭВМ можно выделить следующие уровни:
·      знания в памяти человека как результат мышления;
·      материальные носители знаний (учебники, методические пособия);
·      поле знаний — условное описание основных объектов предметной области, их атрибутов и закономерностей, их связывающих;
·      знания, описанные на языках представления знаний (продукционные языки, семантические сети, фреймы);
·       базы знаний.
6. Понятие «Задача»
   Задача — поставленная цель, которую стремятся достигнуть; вопрос, требующий решения на основании определённых знаний и размышления; 
любое действие или процесс, которые должны быть выполнены.
7. Классификация задач, решаемых на ЭВМ
   Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные 
(неформализуемые) и частично структурированные.
   Структурированная (формализуемая) задача — задача, в которой известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. В такой задаче 
удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится 
решать многократно, и они носят рутинный характер. Использование информационной системы для решения структурированных задач обеспечивает 
полную автоматизацию их решения.
   Неструктурированная (неформализуемая) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить связи между ними. 
Решение этих задач связано с большими трудностями из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма. 
Возможности использования информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком на основе своего опыта (из 
эвристических соображений) и косвенной информации из разных источников.
   На практике сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. В большинстве задач известна 
лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать 
информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который играет определяющую роль. Такие информационные 
системы являются автоматизированными, т. к. в их функционировании принимает участие человек.
8. Этапы решения задачи на компьютере
1.      Постановка задачи:
·      сбор информации о задаче;
·      формулировка условия задачи;
·      определение конечных целей решения задачи;
·      определение формы выдачи результатов;
·      описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).
2.      Анализ и исследование задачи, модели:
·      анализ существующих аналогов;
·      анализ технических и программных средств;
·      разработка математической модели;
·      разработка структур данных.
3.      Разработка алгоритма:
·      выбор метода проектирования алгоритма;
·      выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);
·      выбор тестов и метода тестирования;
·      проектирование алгоритма.
4.      Программирование:
·      выбор языка программирования;
·      уточнение способов организации данных;
·      запись алгоритма на выбранном языке программирования.
5.      Тестирование и отладка:
·      синтаксическая отладка;
·      отладка семантики и логической структуры;
·      тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;
·      совершенствование программы.
6.      Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.
7.      Сопровождение программы:
·      доработка программы для решения конкретных задач;
·      составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.
9. Категории специалистов, охваченные процессом принятия задачи
   Основная категория специалистов, занятых разработкой программ, — это программисты. Программисты неоднородны по уровню 
квалификации, а также по характеру своей деятельности.
   Системный программист (system/software programmer, toolsmith) занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного 
программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ.
   Прикладной программист (application programmer) осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач (т. е. задач 
по реализации функций управления в рамках информационной системы — управление деятельностью торгового предприятия, управление 
перевозкой грузов, планирование выпуска продукции).
   Программист-аналитик (programmer-analyst) — программист, анализирующий и проектирующий комплекс взаимосвязанных программ.
   Постановщик задач — разработчик формальных постановок задач, требующих реализации на ЭВМ.
   Администратор базы данных — человек, который обеспечивает организационную поддержку базы данных.
   Администратор сети — человек, который обеспечивает организационную поддержку работы локальной сети.
   Основным потребителем программ является конечный пользователь (end user), который, как правило, не является специалистом в области 
программирования.
   Для работы с ЭВМ существует группа специально обученных технических работников — операторов ЭВМ. Они не программируют, а используют 
готовые программы для обеспечения работы на ЭВМ конечных пользователей: набор текстов, печать документов, копирование информации, запись 
на внешние носители и др.
10. Дайте определение понятиям «модель» и «моделирование»
   Замена одного объекта (процесса или явления) другим, но сохраняющим все существенные свойства исходного объекта (процесса или 
явления), называется моделированием, а сам заменяющий объект называется моделью исходного объекта.
11. Соотнесите понятия: «данные» и «алгоритм»
   Данные — это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства.
   Данные являются представлением задачи, которую решает алгоритм. Правильность и полнота действий алгоритма, будет зависеть от тех 
данных, которые ему представлены по задаче.
12. Из каких основных блоков состоит ЭВМ
   Состав и назначение основных блоков ПК (рассматривается применительно к самым распространенным в настоящее время IBM PC):
                           
Микропроцессор (МП)
   Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических 
операции над информацией.
Системная шина
   Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. 
Основная память (ОП)
   Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих 
устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
   ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать 
хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
   ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в 
информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются 
ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке), В качестве недостатка 
ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).
Внешняя память
   Она относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо 
потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит 
разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются 
накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.
Источник питания
   Это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.
Таймер
   Это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, 
часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания — аккумулятору и при отключении машины от сети 
продолжает работать.
Внешние устройства (ВУ)
   Это важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Достаточно сказать, что по стоимости ВУ иногда составляют 50 – 80 % 
всего ПК, От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и в народном 
хозяйстве в целом.
   ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой; пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. ВУ весьма 
разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков. 
   Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи), реже пультовые пишущие машинки (принтеры с 
клавиатурой) и устройства речевого ввода-вывода информации.
13. Понятие «сложная задача»
   Сложная задача — категория задач, для решения которых требуется значительное время и / или значительные ресурсы.
14. Основные положения и определения методологии решения сложной задачи
   При решении сложной задачи необходимо разбить задачу на подзадачи и уже для конкретной более простой подзадачи строить алгоритмы ее 
решения. Методология решения включает следующие элементы:
·       модульное программирование;
·       структурное программирование;
·       нисходящая разработка;
·       стиль программирования.
15. Что понимают под моделью функционирования системы?
   Модель функционирования системы — информация о характере и силе взаимодействий в системе, а также о количестве и назначении таких 
взаимодействий, существенных для решаемой субъектом задачи.
16. Зачем необходимо использовать технологию модульного проектирования?
   Модульное проектирование и декомпозиция относятся к процессу расчленения больших проблем на более узкие, более управляемые 
подпроблемы. Первым шагом проектирования является решение, в каком месте должна быть граница между этими подпроблемами.
   Для получения максимальных преимуществ от использования модульного программирования каждая подпроблема или модуль должны иметь 
один вход и один выход. В этом случае можно легко отслеживать поток управления в программе. Один вход обеспечивает возврат потока 
управления в точку вызова при вызове модуля. 
   С другой стороны, вход или выход из модуля не по этому правилу перечеркивает наибольшие преимущества модульного программирования: 
ясность, удобство сопровождения.
   При практическом выполнении декомпозиции модулей можно самим найти некоторое количество альтернативных решений. Прежде чем 
осуществить правильный выбор, необходимо знать альтернативы. Цель состоит в выборе таких альтернатив, которые создадут наилучшие условия 
проектирования.
17. Соотнесите понятия: информация, система знаний и информационный ресурс
   Информация — отражение реального мира, выраженное в виде символов и знаков.
   В ЭВМ знания так же, как и информация, отображаются в знаковой форме — в виде формул, текста, файлов, информационных массивов и т. п.
   Особенности знаний: 
·      Внутренняя интерпретируемость. Каждая информационная единица должна иметь уникальное имя, по которому ИС находит ее, а также 
отвечает на запросы, в которых это имя упомянуто.
·      Структурированность. Информационные единицы должны обладать гибкой структурой.
·      Связность. В информационной базе между информационными единицами должна быть предусмотрена возможность установления связей 
различного типа.
·      Семантическая метрика. На множестве информационных единиц в некоторых случаях полезно задавать отношение, характеризующее 
ситуационную близость информационных единиц, т. е. силу ассоциативной связи между информационными единицами.
·      Активность. С момента появления ЭВМ и разделения, используемых в ней информационных единиц на данные и команды создалась ситуация, 
при которой данные пассивны, а команды активны.
·      Совокупность средств, обеспечивающих работу со знаниями, образует систему знаний.
   Информационные ресурсы — программные компоненты, базы данных, базы знаний, файлы данных (включая мультимедийную информацию), 
компоненты существующих информационных систем независимо от аппаратно-программных платформ их реализации и размещения в пространстве.
18. Информатика: предмет и задачи
   Информатика — это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их 
взаимодействием со средой применения.
   Задачи информатики состоят в следующем:
·      исследование информационных процессов любой природы; 
·      разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования 
информационных процессов; 
·      решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии 
во всех сферах общественной жизни.
19. Объект и функции информатики
   Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где 
занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. 
Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других 
отраслях народного хозяйства. В настоящее время около 50 % всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.
   Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов 
управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. В Европе можно выделить следующие основные научные 
направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская 
информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.
   Информатика как прикладная дисциплина занимается:
·      изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение); 
·      созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности; 
·      разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для 
этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т. д. 
   Главные функции информатики заключаются в разработке методов и преобразования информации; в разработке средств преобразования 
информации; их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
20. Общая структура информатики
   Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с 
переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой 
деятельности.
   Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей — технических средств (hardware), 
программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). В свою очередь, информатику, как в целом, так и каждую ее часть обычно 
рассматривают с разных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину.
21. Основные компоненты информатики: технические средства, программные средства, алгоритмические 
средства
   Технические средства, то есть аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится 
как «твёрдые изделия».
   Программных средств выбрано (а точнее, создано) очень удачное слово Software (буквально — «мягкие изделия»), которое подчёркивает 
равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем подчёркивает способность программного обеспечения 
модифицироваться, приспосабливаться, развиваться. Программное обеспечение — это совокупность всех программ, используемых компьютерами, 
а также вся область деятельности по их созданию и применению.
   Алгоритмические средства — Brainware (от англ. brain — интеллект). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и 
приёмов их построения. Алгоритмы — это правила, предписывающие выполнение последовательностей действий, приводящих к решению задачи.
22. Расскажите об информатике как об отрасли
   Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где 
занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.
   Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в 
других отраслях народного хозяйства. Более того, для нормального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна 
возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: 
людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о 
развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования 
новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной 
информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в 
информатике может произойти существенное замедление роста производительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время около 
50 % всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.
23. Что такое архитектура ЭВМ? Сформулируйте определение и расшифруйте его
   Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей 
программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т. д. Архитектура определяет принципы действия, информационные 
связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. 
Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
24. Вычислительная система и ее основные компоненты
   Вычислительная система, комплекс средств вычислительной техники, содержащий не менее двух основных процессоров или ЭВМ с единой 
системой управления, имеющих общую память, единое математическое обеспечение ЭВМ и общие внешние устройства.
   Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в 
любом компьютере следующие главные устройства:
·      память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек; 
·      процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ); 
·      устройство ввода; 
·      устройство вывода. 
   Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация. 
   Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а другая его часть, выполняющая 
функции управления устройствами, называется устройством управления (УУ).
   Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены. 
   В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами. 
   Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Над содержимым некоторых регистров специальные электронные 
схемы могут выполнять некоторые манипуляции. Например, «вырезать» отдельные части команды для последующего их использования или 
выполнять определенные арифметические операции над числами.
   Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд).
   Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом общей системой управления.
   Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемых операций.
   Некоторые важные регистры имеют свои названия, например:
·      сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции;
·      счетчик команд — регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической 
выборки программы из последовательных ячеек памяти; 
·      регистр команд — регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов 
используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.
25. Основные функции ТС и ПО
   Функции ТС:
·      ввод/вывод информации;
·      отображение информации;
·      передача информации;
·      обработка информации;
·      хранение информации.
   Функции ПО:
·      управление ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем;
·      управление общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, 
сканерами, передаваемыми сообщениями и так далее;
·      решение определенной целевой задачи из проблемной области.
26. Интерфейс «человек-компьютер» и его роль в вычислительной системе
   Вид интерфейса характеризуется множеством проблем, от решения которых зависит дальнейшее широкое продвижение компьютеров в жизнь. 
Среди множества вариантов интерфейса «человек-компьютер» есть два принципиально отличных вида:
·      «вспоминай-и-набирай» — это язык команд, которые сначала надо вспомнить, потом набрать и выполнить; 
·      «смотри-и-выбирай» — это язык всевозможных меню и пиктограмм, в котором следует выбрать необходимое, после чего произойдет 
соответствующее действие.
   От первого вида разработчики постепенно отказываются, а второй все больше используется.
   Без удобного и интуитивно-понятного интерфейса невозможно широкое распространение вычислительных систем среди потенциальных 
пользователей.
27. Уровни ВС и понятие архитектуры ВС
Многопроцессорная архитектура
   Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков 
команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. 
   
   Рис. 1.
   Архитектура многопроцессорного компьютера
Многомашинная вычислительная система
   Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). 
Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко.
   Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную 
структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.
   Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно. 
Архитектура с параллельными процессорами
   Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе 
— то есть по одному потоку команд. 
   
   Рис. 2.
   Архитектура с параллельными процессорами
   Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции 
выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.
   Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом 
уделяется структуре и функциональным возможностям машины.
28. Дайте характеристику компьютеров нетрадиционной архитектуры
Denelcor HEP (Heterogeneous Element Processor)
   Данный компьютер считается первой коммерчески доступной вычислительной системой с множественным потоком команд. В своей полной 
конфигурации Denelcor HEP содержит 16 процессорных модулей (Process Execution Module — PEM), через многокаскадный переключатель 
связанных со 128 модулями памяти данных (Data Memory Module — DMM). Все процессорные модули могут работать независимо друг от друга со 
своими потоками команд. В свою очередь каждый процессорный модуль может поддерживать до 50 потоков команд пользователей. На уровне 
процессорного модуля множественность потоков команд обеспечивается одним восьмиуровневым конвейерным устройством для обработки 
команд. На каждой ступени конвейера должны находиться команды из разных потоков. Следовательно, скорость вычислений увеличивается с 
увеличением количества потоков команд, пока конвейер не будет заполнен. После заполнения конвейера эта величина остается постоянной. 
C.mpp
   Содержит до 16 машин типа DEC PDP-11, связанных с 16 модулями памяти через перекрестный переключатель размерности 16x16. 
PASM (Partitioned SIMD/MIMD computer)
   Содержит до N = 2n процессорных элементов, каждый из которых содержит свое устройство обработки данных и модуль памяти из двух блоков. 
Все процессорные элементы между собой связываются через многокаскадный переключатель. Отличительной особенностью этой архитектуры 
является возможность динамически менять свою конфигурацию в зависимости от прикладных задач. Система может быть сконфигурирована либо 
как SIMD, либо как MIMD компьютер. Кроме локальной памяти, каждый процессорный элемент имеет доступ к общей памяти. 
PRINGLE
 

 

Категория: Точные науки: Информатика | Добавил: Alexandr5228 (06.07.2014)
Просмотров: 1226 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar