- •Вопросы госэкзамена по направлению
- •09.03.03 «Прикладная информатика», 2020-2021 уч.Год Дисциплина «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»
- •Понятие вычислительной системы; архитектура и организация; этапы развития
- •Краткая характеристика первого и второго поколений вычислительных систем
- •Технические новации вычислительных систем третьего поколения
- •Специфика вычислительных систем четвертого и пятого поколений
- •Концепция вычислительной машины с хранимой в памяти программой
- •Классификация вычислительных систем, таксономия Флинна
- •Основная память вычислительной машины; временные характеристики
- •Структура вычислительной машины фон Неймана
- •Устройство управления вычислительной машины фон Неймана
- •Арифметико-логическое устройство, укрупненное представление тракта данных
- •Управление трактом данных, стек, машинный цикл с прерыванием
- •Шестиуровневая модель современной вычислительной системы
- •Параллельные вычислительные системы, закон Амдала
- •Параллелизм
- •Параллелизм на уровне инструкций
- •Параллелизм данных
- •Параллелизм задач
- •Распределённые операционные системы
- •Закон Амдала
- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •Физический уровень модели osi/rm
- •Потенциальная скорость передачи данных; формулы Шеннона и Найквиста
- •Канальный уровень модели osi/rm; система стандартов ieee 802
- •Межсетевой уровень модели osi/rm
- •Транспортный уровень модели osi/rm
- •Назначение и примеры реализации уровней 5, 6, 7 модели osi/rm
- •Дисциплина «Сетевое управление и протоколы»
- •Стеки коммуникационных протоколов
- •Способы и протоколы маршрутизации в ip-сетях
- •Адресация в сетях ip, классы сетей
- •Структурирование ip-сетей с помощью подсетей; маски подсетей
- •Протокол iPv6
- •Дисциплина «Мультимедиа технологии»
- •Психофизиологический закон Вебера-Фехнера
- •Кривые равной громкости; динамический диапазон
- •Восприятие сложных звуков, критические полосы
- •Градиент передачи яркости, гамма-коррекция
- •Цветовые модели
- •Цветовые стандарты
- •Цветовое пространство yCbCr
- •Цветовая субдискретизация
- •Дисциплина «Методы обработки аудио и видео данных»
- •Дискретизация, теорема Котельникова
- •Квантование; шум квантования
- •Основы устранения избыточности и сжатия аудиоданных с потерями
- •Характеристики электронных изображений
- •Растрово-пиксельный принцип электронного изображения
- •Дисциплина «Статистическая обработка информации»
- •Разделы статистической обработки информации: теория оценок, теория проверки статистических гипотез
- •Смещенность оценки; примеры смещенных и несмещенных оценок
- •Состоятельность оценки; примеры состоятельных и несостоятельных оценок
- •Эффективность оценки; функции штрафа и риска
- •Смещенность симметричного распределения: выборочное среднее, выборочная медиана, усеченное среднее
- •Метод моментов: пример нахождения параметров равномерного распределения
- •Оценка закона распределения случайной величины: эмпирическая интегральная функция распределения
- •Оценка закона распределения случайной величины: метод гистограмм
- •Коэффициенты асимметрии и эксцесса; диаграммы Каллена-Фрея
- •Дисциплина «Построение и анализ графовых моделей»
- •Графы: определения, соотношение числа ребер и вершин
- •Изоморфизм графов, примеры
- •Пути, цепи, циклы; связность графов; алгоритм нахождения компонент связности
- •Эйлеров цикл: определение, условие существования, алгоритм нахождения
- •Гамильтонов цикл: определение, алгоритм нахождения на основе динамического программирования
- •Деревья: остовное дерево, алгоритм Крускала
- •Способы хранения структуры графа в эвм
- •Алгоритм поиска кратчайшего пути в графе
- •Задача о коммивояжере: оптимальный и эвристический алгоритмы решения
- •Раскраска графов, эвристический алгоритм раскраски
- •Дисциплина «Имитационное моделирование»
- •Входные потоки заявок смо: классификация и основные характеристики
- •Модель сервера смо
- •Модель буфера смо; дисциплины обслуживания
- •Классификация Кендалла
- •Теорема Литтла
- •Время пребывания заявки в системе типа m/m/1; среднее количество заявок в системе
- •Три леммы о пуассоновском потоке (слияние, расщепление, выход m/m/1)
- •Расчет однонаправленных сетей массового обслуживания (сети Джексона)
Специфика вычислительных систем четвертого и пятого поколений
4-е поколение – сверхбольшие ИС
СБИС – более 100000 элементов в одном корпусе.
Производство СБИС –> существенное повышение надежности, существенное снижение цены. Вычислительная техника начинает становиться массовой.
Микропроцессоры. (Intel 8080) И другие микропроцессоры вышли на рынок. И появились целые семейства ПК (начало 80-х). Лидирующим стал инновационный компьютер Apple с графическим интерфейсом GUI, в котором был реализован принцип WIMP. Массово этот принцип пришёл только в начале 90-х.
Фирма IBM оказалась не удел.
Эпоха открытых систем и открытых стандартов: 1981 IBM совершает революционный шаг – открытые системы. Суть и содержание состоят в том, что публикуется книга, в которой досконально публикуется организация и ПО ПК на основе Intel. После этого пошло массовое клонирование ПК на основе открытой архитектуры. Они стали называться IBM-совместимыми. К концу 80-х годов эти компьютеры вытеснили остальные практически полностью.
Без открытых стандартов не существовал бы Internet и многие другие технические системы, имеющие широкое распространение.
Корпорация Intel совершенствует процессор «8080» и в 1985 году появляется версия «386» процессора «8080».
Фирмой Sun был предложен сокращенный набор команд: RISC (50-100). RISC был в противовес комплексным системам команд (300-500), большинство из которых требовали несколько тактов на выполнение.
Технология VLIW – несколько команд выполняются за 1 такт.
1992 предложена идея супер-информационной магистрали. (сначала США, потом Европа, потом весь мир) в рамках предвыборной кампании Билла Клинтона. Для этого было выделено 56 млрд. дол.
www – 1992г. Глобальное подключение. Технологически сеть ARPANET появилась намного раньше (TCP/IP)
В СССР в СПБ разрабатывали сеть «Родник», «Исток».
5-е поколение.
Повсеместная (всепроникающая) компьютеризация. Начало +- середина нулевых годов. И сейчас существует параллельно с 4-м поколением. Особенность в том, что оно не связано с новыми технологиями, а затрагивает парадигму или саму суть вычислительной техники (в отличие от предыдущих поколений).
Вычислительная техника 5-го поколения – колоссальный парк «невидимых» компьютеров, относящихся к общему классу встроенных «Embedded» и замещающих реальные объекты. (Смартфоны, планшеты и т п).
Изменилось назначение вычислительных систем. Большинство из них рассматриваются как сетевые приставки. Вычислительная техника становится инструментом общения.
Состав пользователей самый широкий без какой-либо подготовки, при чем техническое совершенство, как раз, определяется тем, на сколько малоподготовленный человек может ей пользоваться.
Профессиональные ПК уходят в сегмент, в котором решаются производственные задачи.
(
4 поколение 1980 – н. в.
Элементная база – сверх большей интегральной схемы (СБИС), более 100к элементов.
Переход от БИС к СБИС привел к качественным переменам, а именно появления микропроцессоров, объемных интегральных устройств памяти.
Данная элементная база породила компактные машины, ориентированные на одного пользователя – ПК.
Начало 80-х старт массового производства ПК. Появление компьютеров Apple с графическим интерфейсом. В 81 г IBM публикует книгу, как сделать ПК своими руками на полностью открытой структуре и архитектуре на базе процессора Intel 8088.
Началось массовое клонирование идеалов ПК по IBM. Этот шаг IBM объявил дальнейшим развитием техники по стандарту открытых систем.
IBM совместный ПК стал доминирующем к началу 90-х годов.
На ряду с этим в 80 г были отмечены ряд небольших новаций в области развития систем команд. В частности, RISC – сокрушённый тип команд (до 100 команд), каждая из которых выполняется за 1 такт, так же появился возможность создания собственных команд
Суперсколярные профессоры – это процессоры, которые выполняют несколько команд за один такт. В 4 поколение ПО становится отдельным товаром. Microsoft выходит на этой идее.
Новая модель – аренда ПО
в 1992 появляется интернет.
5 поколение
2000 г – н. в.
Характеризуется повсеместной компьютеризацией. Повсеместное введение компьютерных систем в самые различные области. Колоссальный выпуск «невидимых», встроенных вычислительных систем повсеместно.
)