Внешняя память

Внешняя память реализуется обычно на магнитных дисках, магнитных лентах, других видах носителей информации. Чаще всего используются жесткие магнитные диски («винчестеры») и гибкие магнитные диски (дискеты), а также компакт-диски.

Это все механические устройства. По сравнению с основной памятью они обладают существенно большей емкостью (особенно жесткие магнитные диски), но значительно меньшей скоростью записи и считывания информации (из-за своей механической природы).

Процессор не имеет непосредственного доступа к информации на устройствах внешней памяти. По мере необходимости, информация «подкачивается» из этих устройств в основную память или, наоборот, записывается на них из основной памяти.

Информация на этих устройствах памяти сохраняется и после выключения компьютера.

Единицы измерения емкости памяти

Емкость памяти (как основной, так и дополнительной) измеряется в специальных единицах: байтах, килобайтах (Кбайт), мегабайтах (Мбайт), гигабайтах (Гбайт).

1 байт = 8 бит (двоичных разрядов, хранящих 0 или 1)

1 Кбайт = 1024 байт

1 Мбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт

Устройства ввода

Служат для ввода информации в компьютер. Наиболее часто используются следующие устройства:

• клавиатура (для ввода текстовой и числовой информации, а также команд пользователя);

• манипулятор типа «мышь» (для ввода команд пользователя);

• сканер (для считывания текстов и различных изображений);

• микрофон (для ввода звука).

Устройства вывода

Служат для вывода информации из компьютера. Наиболее часто используются:

• монитор (для вывода информации на экран);

• принтер (для вывода информации на печать);

• графопостроитель (для вывода различного рода чертежей);

• акустическая система (для воспроизведения звука).

Дополнительные устройства

Служат обычно для связи компьютера с внешним миром. Примерами таких устройств могут служить:

• модемы (для подключения компьютера к телефонным каналам связи);

• устройства сопряжения с объектом (для связи компьютера с управляемыми им объектами).

Поколения компьютеров

Под поколением компьютеров понимают все типы и модели компьютеров, созданные различными конструкторскими коллективами в разных странах и построенные на единых научных и технических принципах.

Появление каждого нового поколения компьютеров определялось в первую очередь появлением новой элементной базы, т.е. электронных элементов, на основе которых создавались компьютеры (электронные лампы, полупроводниковые элементы и т.п.). Кроме того, новое поколение отличалось от предыдущего новыми решениями в архитектуре компьютеров, организации вычислительного процесса, режимах использования компьютеров и т.п.

Можно выделить пять поколений компьютеров. Остановимся кратко на их основных характеристиках.

Первое поколение (начало 50-х годов XX века). Элементная база – электронные лампы. Компьютеры отличались большими габаритами и весом, значительным потреблением энергии, малым быстродействием (10-20 тыс. операций в секунду), низкой надежностью и трудоемким программированием (непосредственно в кодах команд машины).

Второе поколение (с конца 50-х годов). Элементная база – полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы). По сравнению с компьютерами первого поколения примерно на порядок улучшились все технические характеристики (например, быстродействие стало: сотни тысяч – один миллион операций в секунду). Для программирования начинают использоваться алгоритмические языки.

Третье поколение (начало 60-х годов). Элементная база – интегральные схемы. Применяется многослойный печатный монтаж. Резкое снижение габаритов компьютеров, повышение их быстродействия (до нескольких миллионов операций в секунду) и надежности. Обеспечивается доступ к компьютеру с удаленных терминалов.

Четвертое поколение (с середины 70-х годов). Элементная база – большие интегральные схемы и микропроцессоры. Еще на порядок улучшились технические характеристики (например, быстродействие возросло до десятков миллионов операций в секунду). Начинается массовый выпуск персональных компьютеров. Создаются многопроцессорные вычислительные системы высокой производительности (до сотен миллионов операций в секунду) и дешевые микро-компьютеры.

Пятое поколение (с середины 80-х годов). Начало разработки интеллектуальных компьютеров (так пока и не увенчалось полным успехом). Идет широкое внедрение компьютерных сетей и их объединение. Появляется глобальная компьютерная сеть Интернет. Начинает использоваться распределенная обработка данных. Расширяется внедрение компьютерных информационных технологий.

Основные отличительные черты интеллектуального компьютера:

1. общение пользователя с компьютером на языке проблемной области в естественной для пользователя форме (текст, речь, изображения и т.п.);

2. понимание компьютером описания проблемы и необходимых спецификаций (в идеале на естественном языке);

3. синтез процедур обработки (программных средств) на основе описаний и спецификаций;

4. манипулирование знаниями и получение логических выводов на основе накопленных знаний;

5. оптимальное распределение функций между аппаратными и программными средствами компьютера.