Системы речевого ввода и вывода информации
Существует две технологии речевого общения с компьютером:
Системы распознавания речи
Системы синтеза речи
В системах распознавания речи выполняются оцифровка звуковой информации, ее идентификация с кодами, содержащимися в электронных многоязычных (тезаурусных) словарях, необходимая автоматическая коррекция кодов и генерация соответствующих им символов, слов и предложений, возможный вывод текстов на экран для ручной их коррекции и запись текстов в память машины либо исполнение услышанных команд.
По характеру распознаваемой речи системы речевого ввода можно разделить на:
Системы, ориентированные на распознавание отдельных слов, команд, вопросов
Системы распознавания предложений и связной речи
Системы идентификации по образу речи
Системы речевого вывода информации базируются либо на выборке из словаря готовых оцифрованных звуковых последовательностей, либо на синтезаторах речи.
Самым простым вариантом является выборка готовых звуковых последовательностей (как в автоответчике) но ввиду большого размера звуковых файлов вывод большого числа слов невозможен.
В таких простых системах используются меню, по которым пользователь может выбрать те высказывания, которые он хотел бы услышать. При наличии нужных записей в базе данных их текст озвучивается.
Такие системы находят применение в будильнике, в автомобильных навигационных системах и др.
Компьютерные средства обеспечения звуковых технологий
Компьютерные средства обеспечения звуковых технологий делятся на:
Звуковые карты
Акустические системы
Звуковые платы (карты) используются для создания записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: музыки, речи, шумовых эффектов.
В режиме создания звука плата действует как музыкальный инструмент. Звук, создаваемый с помощью звуковой карты называют синтезированным.
В режиме записи звука плата производит оцифровку звуковых сигналов для последующей их записи в память компьютера.
В режиме воспроизведения звука плата работает аналогично цифровому аудиоплееру преобразуя считанные из памяти цифровые сигналы в аналоговые.
Функционально плата содержит несколько модулей: модуль для записи и воспроизведения звука; модуль синтезатора звука; модуль интерфейсов.
Акустические системы (АС) предназначены для преобразования электрических сигналов в акустические, воспринимаемые человеком.
АС могут состоять из одной или нескольких звуковых колонок, содержащих электродинамические головки (динамики), звуковые фильтры и усилители.
АС является не обязательным, но желательным компонентом мультимедийной системы при ее использовании восприятие звуковой информации существенно улучшается.
Компьютерные средства обеспечения видео технологий
Для работы с видеоинформацией необходимо иметь функционально более разнообразное оборудование.
Видео плата- это видеоконтроллер и микросхема графической акселерации, ускоряющая выполнение огромного числа видео операций.
Плата видео захвата – выполняет захват кадров видео , их преобразование и запись в память компьютера.
Лекция 24
Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы
Вычислительная система представляет собой сложный комплекс, состоящий из разнообразных технических средств и соответствующего программного обеспечения.
Вычислительные системы могут строиться на основе целых компьютеров или отдельных процессоров. В первом случае вычислительная система будет многомашинной, во втором многопроцессорной.
Многомашинные вычислительные системы – это системы, содержащие несколько одинаковых или различных, относительно самостоятельных компьютеров, связанных между собой через устройство обмена информацией, по каналам связи. В последнем случае речь идет об информационно-вычислительных сетях.
Рисунок схема взаимодействия компьютеров в выч.сети
В многомашинной вычислительной системе компьютер работает под управлением своей операционной системы.
Информационное взаимодействие компьютеров в многомашинной системе может быть организовано на уровне:
Процессоров
Оперативной памяти
Каналов связи
При непосредственном взаимодействии процессоров друг с другом информационная связь реализуется через регистры процессорной памяти и требует наличие в операционной системе весьма сложных специальных программ.
Взаимодействие на уровне оперативной памяти сводится к программной реализации общего поля оперативной памяти, что несколько проще. Под общим полем имеется в виду равнодоступность модулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи.
На уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто и может быть достигнуто внешним по отношению к операционной системе , обеспечивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам другой. (формируется общее поле памяти и общий доступ к устройствам ввода-вывода).
Применение многомашинной системы позволяет повысить надежность вычислительных установок. При отказе в одной машине обработку данных может продолжить другая машина. Но достаточно в системе выйти из строя в каждой ЭВМ по одному устройству как вся система становится неработоспособной.
Многопроцессорные вычислительные системы – это система , содержащая несколько процессоров, информационно взаимодействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне оперативной памяти.
Рисунок схема взаимодействия процессоров в выч. системе
При этом взаимодействии создается общее поле оперативной памяти для всех процессоров.
Общий доступ к внешней памяти и к устройствам ввода-вывода обеспечивается обычно через каналы оперативной памяти.
Важным является то, что МПС работает под управлением единой операционной системы, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характеристики вычислительной системы, но требует наличие специальной и сложной операционной системы.
Быстродействие и надежность МПС по сравнению с ММС существенно повышается:
ввиду ускоренного обмена информацией между процессорами, более быстрого реагирования на ситуации, возникающие в системе.
вследствие большей степени резервирования устройств системы ( система сохраняет работоспособность пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройств).
Типичным примером многомашинных вычислительных систем могут служить компьютерные сети, примером многопроцессорных – суперкомпьютеры.
Оперативная память
Оперативная память (основная) – это устройство которое служит для хранения информации (данных программ, промежуточных и конечных результатов обработки) непосредственно используемой в процессе выполнения операции в АЛУ и УУ.
Из ОП в процессор поступают команды программы и операнды над которыми производятся операции, а из процессора в ОП направляются для хранения конечные и промежуточные результаты обработки.
Адресная и безадресная память
Адресная память – это память в которой выбор ячейки памяти производится по ее адресу, указанному в коде выполняемой команды.
Безадресная память подразделяется на
Ассоциативную
Стековую
Магазинную
Ассоциативная память - это память в которой поиск информации производится не по адресу, а по ассоциативным признакам самой информации путем сравнения и сопоставления.(по критериям определяющим числа: равные заданному, больше или меньше заданного значения).
Операции ассоциативного поиска информации состоит в последовательном считывании хранимых в ЗУ слов и сравнение их ассоциативных признаков с заданными словами, признаки которых совпадают, считываются из ЗУ.
Стековая память – это память в которой обслуживание производится по следующему правилу: первым поступил- первым обслуживается.
В стековой памяти ячейки образуют одномерный массив, в котором соседние ячейки связаны друг с другом разрядными цепями передачи слов.
Слова, записываются в память по входной шине в свободную ячейку с последовательным номером, начиная с 0.
Считывание с удалением слова из памяти производится с другой стороны стека и только из нижней ячейки с номером 0 на выходной шине.
При этом остальные слова в стеке сдвигаются вниз в соседние ячейки с меньшими номерами.
Магазинная память – это память, в которой считывание производится по следующему правилу: последним поступил -первым обслуживается.
Запись нового слова в память производится по входной шине в верхнюю ячейку с номером 0. При записи очередного слова все ранее записанные слова в памяти считываются на один регистр вниз , проталкивание информации вниз. Считывание производится из верхней ячейки с номером 0.
Слово выдается на выходную шину. После считывания слова оставшиеся в памяти перемещаются вверх на 1 регистр, проталкивание вверх информации, если считывание производится с удалением слова из памяти.
