
- •Вопрос №1 Создание и эволюция эвм. Нулевое поколение.
- •Вопрос №2 Создание и эволюция эвм. Первое поколение (1940-1950-е годы).
- •Вопрос №3 Создание и эволюция эвм. Второе поколение (1950-1960-е годы).
- •Вопрос №4 Создание и эволюция эвм. Третье поколение (1960- сер. 1970 годов).
- •Вопрос №5 Создание и эволюция эвм. Четвёртое поколение (1975-1990).
- •Вопрос №6 Создание и эволюция эвм. Пятое поколение.
- •Вопрос №7 Основные классы современных эвм. Классификация эвм по принципу действия, по назначению.
- •Вопрос №8 Основные классы современных эвм. Классификация эвм по размерам и вычислительной мощности.
- •Вопрос №9 Понятие архитектуры эвм. Структурная схема современного компьютера.
- •Вопрос №10 Классическая архитектура эвм и принципы фон Неймана.
- •Вопрос №11 Дополнительные интегральные микросхемы: контроллер прямого доступа, контроллер прерываний, математический сопроцессор.
- •Контроллер прямого доступа к памяти (dmac)
- •Контроллер прерываний
- •Математический сопроцессор
- •Вопрос №12 Функциональные характеристики эвм
- •Вопрос №13 Внешние устройства: классификация, краткая характеристика.
- •Манипуляторы
- •Принтеры, плоттеры
- •Вопрос № 14. Внешняя память персонального компьютера: оптические диски (cd-rom, cd-r, cd-rw)
- •Вопрос № 15. Внешняя память персонального компьютера: оптические диски (dvd, Blu- Ray)
- •Вопрос № 16. Внешняя память персонального компьютера: мобильные запоминающие устройства
- •2. Скорость записи/чтения
- •3. Надежность хранения данных
- •4. Дизайн
- •5. Функции защиты информации
- •6. Цена
- •Вопрос №17 Устройства ввода информации (клавиатура, сканер, дигитайзер, манипуляторы).
- •Вопрос №18 Устройства вывода информации (монитор, принтер, плоттер).
- •Монитор
- •Принтеры, плоттеры
- •Вопрос №19 Понятие «информация». Меры информации.
- •Вопрос №20 Представление символьной информации в эвм. Стандартные коды.
- •Вопрос №21 Кодирование графической информации
- •Вопрос №22
- •Вопрос №23 Понятие о системах счисления. Системы счисления, применяемые в эвм.
- •Вопрос №24 Системы счисления: алгоритм перевода целых и дробных чисел из 10-ой системы счисления в 2-ую, 8-ую, 16-ую и обратно.
- •1. Понятие о системах счисления.
- •Вопрос №25 Арифметические операции в позиционных системах счисления.
- •Вопрос №26 Алгебраическое представление двоичных чисел (прямой, обратный и дополнительный код числа).
- •Вопрос №27 Представление чисел в форме с фиксированной и плавающей запятой. Арифметические операции над числами с фиксированной и плавающей запятой.
- •Вопрос №28 Арифметические основы построения эвм.
- •1. Представление информации в компьютере
- •2. Системы счисления
- •3. Перевод числа из одной системы счисление в другую
- •4. Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Вопрос №29 Логические основы построения эвм. Аксиомы, тождества и основные законы алгебры логики
- •Логический синтез вычислительных схем
- •Вопрос №30 Законы и соотношения алгебры логики. Формула де Моргана
- •1. Закон одинарных элементов
- •2. Законы отрицания
- •3. Комбинационные законы.
- •4. Правило поглощения (одна переменная поглощает другие)
- •5. Правило склеивания (выполняется только по одной переменной)
- •Закон де моргана
- •Вопрос №31 Логический синтез вычислительных схем.
- •Вопрос №32 Система элементов эвм. Электронные технологии и элементы, применяемые в эвм
- •Система логических элементов
- •Вопрос №33 Триггеры как элементы памяти эвм: основные типы и их реализация на основе логических элементов.
- •Вопрос №34 Регистры эвм: назначение, классификация и схемная реализация.
- •Вопрос №35 Счетчики эвм: назначение, логика работы.
- •Вопрос №36 Узлы как структурная единица эвм, их типы.
- •2. Оперативная память (озу)
- •3. Постянное запоминающее устройство (пзу)
- •4. Внешняя память
- •5. Устройства ввода
- •6.Устройства вывода.
- •7. Информационная шина (магистраль)
- •8. Некоторые подробности
- •В принципе возможна !!!
- •В принципе возможна !
- •Вопрос №37 Назначение сумматора. Последовательные и параллельные сумматоры: принципы их функционирования.
- •Вопрос №38 Шифраторы, дешифраторы: назначение, виды, уго этих узлов.
- •Вопрос №39 Мультиплексоры, демультиплексоры: назначение, виды, уго этих узлов.
- •Вопрос №40 Общие сведения о запоминающих устройствах
- •Классификация зу:
- •Вопрос №41 Многоуровневая организация памяти эвм (мпп, оп, взу, кэш-память)
- •Вопрос №42 Назначение оперативных запоминающих устройств.
- •Вопрос №43 Статические и динамические озу. Виды модулей dram.
- •Вопрос №44 Общая характеристика постоянной памяти. Принцип работы пзу.
- •Вопрос №45 Основные типы пзу
- •Вопрос №46 Назначение и структура микропроцессора. Устройство мп
- •Вопрос №47 Основные блоки микропроцессора
- •Вопрос №48 Выполнение команд в микропроцессоре. Система команд мп, форматы команд, способы адресации.
- •Вопрос №49 Системы risc и cisc.
- •Вопрос №50 Назначение микропрограммного устройства управления.
- •Вопрос №51 Назначение и структура арифметико-логического устройства.
- •Вопрос №52 Классификация алу. Выполнение операций сложения (вычитания) и умножения в алу. Классификация алу:
- •Алгоритмы сложения (вычитания) и умножения в алу
- •Вопрос №53 Обеспечение достоверности информации.
- •Классификация методов контроля достоверности
- •Методы контроля достоверности
- •Вопрос №54 Понятие о кодировании и коде.
- •Вопрос №55 Понятие избыточности кода. Минимальное кодовое расстояние.
- •Вопрос №56 Код с проверкой по четности/нечетности. Коды с постоянным весом. Циклические коды. Код с проверкой по четности/нечетности
- •Коды с постоянным весом
- •Циклические коды
- •Вопрос №57 Корректирующая способность кода.
- •Вопрос №58 Контроль передачи информации с помощью кода Хемминга
- •Вопрос №59 Коды Рида-Соломона. Код Хаффмана. Оптимальное кодирование Шеннона-Фано Коды Рида-Соломона
- •Идея кодов Рида-Соломона
- •Ошибки в символах
- •Преимущество кодирования
- •Архитектура кодирования и декодирования кодов Рида-Соломона
- •Арифметика конечного поля Галуа
- •Алгоритм Хаффмана
- •Адаптивное сжатие
- •Переполнение
- •Масштабирование весов узлов дерева Хаффмана
- •Алгоритм Шеннона — Фано
- •Основные сведения
- •Алгоритм вычисления кодов Шеннона — Фано
- •Вопрос №60 Современное состояние и перспективы развития элементной базы и средств вычислительной техники.
Вопрос №6 Создание и эволюция эвм. Пятое поколение.
Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.
Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.
ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером.
К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.
Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.
Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.
Компьютеры со многими сотнями параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.
Электронные и оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом, нейронной структурой, с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.
Вопрос №7 Основные классы современных эвм. Классификация эвм по принципу действия, по назначению.
ЭВМ – это совокупность технических устройств и программных продуктов, предназначенных для выполнения различного рода логических, арифметических и аналитических задач.
Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.
Само слово ‘компьютер’ является транскрипцией английского слова computer, что означает вычислитель. Английское понятие ‘computer’ гораздо шире, чем понятие ‘компьютер’ в русском языке. В английском языке компьютером называют любое устройство, способное производить математические расчеты, вплоть до логарифмической линейки, но чаще в это понятие объединяют все типы вычислительных машин, как аналоговые, так и цифровые. В связи с чем для обозначения того, что мы понимаем под словом компьютер, в англо-говорящих странах употребляют «personal computer». Первым в современном значении слово computer употребил американский инженер Джордж Стибиц, представивший в феврале 1945 года Национальному комитету по обороне США доклад «Релейные компьютеры». В докладе Стибиц разделил машины на две категории — на калькуляторы, предназначенные для выполнения четырех действий арифметики, и компьютеры, способные наряду с этим хранить промежуточные результаты. Он же предложил перестать применять термин «компьютер» в приложении к людям, выполняющим расчетные операции, т.е. тех, которых в соответствии с современными представлениями следует называть «операторами». Ирония ситуации состоит в том, что сам Стибиц строил очень интересные, но все же калькуляторы.
Вычислительные машины могут быть классифицированы по ряду признаков.
Например, по принципу действия ЭВМ делятся на три больших класса: аналоговые, цифровые и гибридные.
ЦВМ работают с информацией, представленной в цифровой форме.
АВМ работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).
ГВМ или вычислительные машины комбинированного действия работают с информацией, представленной и в цифровой и в аналоговой форме.
По назначению: универсальные, проблемно-ориентированные, специализированные.
Универсальные компьютеры предназначены для решения самых различных инженерно-технических, экономических, математических, информационных и им подобных задач.
Проблемно-ориентированные компьютеры предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с управлением технологическими объектами и процессами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они обладают ограниченными, по сравнению с универсальными компьютерами, аппаратными и программными ресурсами.
Специализированные компьютеры предназначены для решения определенного узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. К СК можно отнести программируемые микропроцессоры специального назначения, адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами.