23.Компьютерная обработка информации. Формализация и абстракция. Исполнитель алгоритма. Связь эвм и машины тьюринга.

Обработка – одна из основных операций, выполняемых над информацией, и главное средство увеличения ее объема и разнообразия.

Обработка информации – преобразование одних «информационных объектов» (структур данных) в другие путем выполнения некоторых алгоритмов.

Исполнитель алгоритма – абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

24. Основные операции при обработке информации на эвм. Режимы организации вычислительного процесса в эвм. Режимы взаимодействия пользователя с эвм.

С точки зрения организации вычислительных процессов в ЭВМ выделяют несколько режимов:

• Однопрограммный однопользовательский режим, в котором вычисления носят последовательный характер, а ресурсы ЭВМ не разделяются.

• Мультизадачный, когда несколько программ последовательно используют время процессора, при этом возможно разделение как программных ресурсов ЭВМ.

• Многопользовательский, когда каждому пользователю выделяется интервал времени процессора, при этом задача распределения ресурсов, в первую очередь времени процессора и памяти, значительно усложняется.

• Мультипроцессорный, когда вычислительная система, включающая несколько процессоров, позволяет выполнить реальные параллельные процессы, при этом распределение ресурсов носит наиболее сложный характер.

Пакетный режим

Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём система может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.

Интерактивный режим

режим функционирования "человеко-машинной" системы, предусматривающий практически немедленный ответ системы на запрос пользователя.

25. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ И ЭВМ. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА.

Организация взаимодействия пользователя и эвм стр. 230 основного учебного пособия о.А. Акулов, н.В. Медведев Информатика/базовый курс Этапы решения задач с помощью компьютера

Решение задач с помощью компьютера включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера:

1. Постановка задачи:

   • сбор информации о задаче

   • формулировка условия задачи

   • определение конечных целей решения задачи

   • описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т.д.)

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-схема, псевдокод и т.д.)

   • выбор тестов и методов 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 расчёты и анализ результатов тестирования

   • совершенствование программы

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторением выполнения этапов 2-5

7. Сопровождение программы:

   • доработка программы для решения конкретных задач

   • составление документации к решённой задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору текстов, к использованию

25. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭВМ

Программное обеспечение - совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Существуют различные системы классификации электронных средств обработки информации: по архитектуре, производительности, условиям эксплуатации, количеству процессоров, потребительским свойствам и т.д. Один из наиболее ранних методов классификации – классификация по производительности и характеру использования компьютеров. В соответствии с этой классификацией компьютерные средства обработки можно условно подразделить:

• На микрокомпьютеры

• Мэйнфреймы

• Суперкомпьютеры

Вычислительная (компьютерная) сеть - комплекс территориально распределенных ЭВМ и терминальных устройств, соединенных между собой каналами передачи данных.

Оценка ЭВМ всегда приблизительна, так как при этом ориентируются на некоторые усредненные или, наоборот, на конкретные виды операций. Поэтому для характеристики ЭВМ вместо производительности обычно указывают тактовую частоту, более объективно определяющую быстродействие машины, так как каждая операция требует для своего выполнения вполне определенного количества тактов.

Такт - время однократного срабатывания логического элемента.

Во всех ЭВМ есть спец.устройство – генератор тактовой частоты, которое выдает так называемые тактирующие импульсы, инициирующие срабатывание схем. Прежде чем логический элемент снова выполнит какую-либо минимальную функцию – микрооперацию, должно пройти некоторое время, называемое тактом. Зная тактовую частоту, и количество тактов, требуемых для выполнения той или иной команды, можно достаточно точно определить время ее выполнения.

Для оценки производительности ЭВМ используют некоторое число MIPS (Million Instructions Per Second) - единица измерения быстродействия, равная одному миллиону инструкций в секунду. Или FLOPS (Floating point OPerations per Second) - единица, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система.