«Информатика»

Вид материала

Учебное пособие

Содержание Перспективы развития вычислительных средств Программные средства реализации информационных процессов Классификация программных продуктов Системное программное обеспечение

Подобный материал:

• Рабочая учебная программа по дисциплине «Информатика» Направление №230100 «Информатика, 91.73kb.
• Темы рефератов по курсу «Информатика», 10.55kb.
• Программа дисциплины Иностранный язык профессионального общения для направлений 080700., 259.96kb.
• Рабочая программа дисциплины: «Информатика с методикой преподавания» Для специальности:, 495.05kb.
• Рабочая программа «Основы микроэлектроники» для специальностей «Информатика и английский, 501.86kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине б в дв. 01- цифровая обработка сигналов, 603.86kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине педагогика направление подготовки, 1570.07kb.
• Программа пропедевтического курса «Информатика в играх и задачах», 125.46kb.
• Рабочая программа дисциплины для студентов магистратуры, обучающихся по направлению, 120.54kb.
• Метод Кругов Эйлера Аннотация. Логические задачи, представленные в данной рабочей тетради,, 456.39kb.

Перспективы развития вычислительных средств

Появление новых поколений ЭВМ обусловлено расширением сферы их применения, требующей более производительной, дешевой и надежной вычислительной техники. В настоящее время стремление к реализации новых потребительских свойств ЭВМ стимулирует работы по созданию машин пятого и последующего поколений. Вычислительные средства пятого поколения, кроме более высокой производительности и надежности при более низкой стоимости, обеспечиваемых новейшими электронными технологиями, должны удовлетворять качественно новым функциональным требованиям:

• работать с базами знаний в различных предметных областях и организовывать на их основе системы искусственного интеллекта;
  
• обеспечивать простоту применения ЭВМ путем реализации эффективных систем ввода-вывода информации голосом, диалоговой обработки информации с использованием естественных языков, устройств распознавания речи и изображения;
  
• упрощать процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ.
  

В настоящее время ведутся интенсивные работы как по созданию ЭВМ пятого поколения как традиционной (неймановской) архитектуры, так и по созданию и апробации перспективных архитектур и схемотехнических решений. На формальном и прикладном уровнях исследуются архитектуры на основе параллельных абстрактных вычислителей (матричные и клеточные процессоры, систолические структуры, однородные вычислительные структуры, нейронные сети и др.). Развитие вычислительной техники с высоким параллелизмом во многом определяется элементной базой, степенью развития параллельного программного обеспечения и методологией распараллеливания алгоритмов решаемых задач.

Проблема создания эффективных систем параллельного программирования, ориентированных на высокоуровневое распараллеливание алгоритмов вычислений и обработки данных, представляется достаточно сложной и предполагает дифференцированный подход с учетом сложности распараллеливания и необходимости синхронизации процессов во времени.

Наряду с развитием архитектурных и системотехнических решений ведутся работы по совершенствованию технологий производства интегральных схем и по созданию принципиально новых элементных баз, основанных на оптоэлектронных и оптических принципах.

В плане создания принципиально новых архитектур вычислительных средств большое внимание уделяется проектам нейрокомпьютеров, базирующихся на понятии нейронной сети (структуры на формальных нейронах), моделирующей основные свойства реальных нейронов. В случае применения био- или опто- элементов могут быть созданы соответственно биологические или оптические нейрокомпьютеры. Многие исследователи считают, что в следующем веке нейрокомпьютеры в значительной степени вытеснят современные ЭВМ, используемые для решения трудно формализуемых задач. Последние достижения в микроэлектронике и разработка элементной базы на основе биотехнологий дают возможность прогнозировать создание биокомпьютеров.

Важным направлением развития вычислительных средств пятого и последующих поколений является интеллектуализация ЭВМ, связанная с наделением ее элементами интеллекта, интеллектуализацией интерфейса с пользователем и др. Работа в данном направлении, затрагивая, в первую очередь, программное обеспечение, потребует и создания ЭВМ определенной архитектуры, используемых в системах управления базами знаний, — компьютеров баз знаний, а так же других подклассов ЭВМ. При этом ЭВМ должна обладать способностью к обучению, производить ассоциативную обработку информации и вести интеллектуальный диалог при решении конкретных задач.

В заключение отметим, что ряд названных вопросов реализован в перспективных ЭВМ пятого поколения либо находится в стадии технической проработки, другие — в стадии теоретических исследований и поисков.

3. Программные средства реализации информационных процессов

Для реализации информационных технологий необходимы две составляющие:

• аппаратное обеспечение (Hardware);

• программное обеспечение (Software)- совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов. Программа — упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.

1. Классификация программных продуктов

Программные продукты для обеспечения информационной технологии по сфере их использования делятся на три больших класса:

• системное программное обеспечение (System Software) — совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ;

• инструментарий технологии программирования — совокупность программ и программных комплексов для разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов;

• прикладное программное обеспечение (пакеты прикладных программ) — комплекс взаимосвязанных программ для решения задач в конкретной предметной области.

Системное программное обеспечение - предназначено для:

• обеспечения надежной и эффективной работы компьютера и вычислительной сети;
  
• создания операционной среды функционирования других программ;
  
• проведения диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
  
• выполнения вспомогательных технологических операций (копирования, архивирования, восстановления файлов программ и баз данных и т. д.).
  

	Прикладное программное обеспечение
Проблемно-ориентированные (1С Бухгалтерия, RS-Bank)				Интеллектуальные системы (Eros, GURU)
Методо-ориентированные (MathCAD, MathLAB)				Офисные ПП (Internet Explorer, MS Outlook, Promt)
ПП автоматизированного проектирования (AutoCAD)				Издательские системы (Page Maker, Quark Xpress, Corel)
Средства мультимедиа (Multimedia Viewer, 3D Studio)				ПП общего назначения (Word, Excel, Access, Photoshop)

Рисунок 4 - структура прикладного программного обеспечения

Системное программное обеспечение подразделяется на базовое и сервисное программное обеспечение. Базовое программное обеспечение — минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера; к нему относятся операционные системы и операционные оболочки. Сервисное программное обеспечение — программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя. Оно включает в себя следующие программы:

• диагностики работоспособности компьютера;
  
• обслуживания сети;
  
• обслуживания дисков и архивирования данных(архиваторами называют программы, которые осуществляют упаковку и распаковку файлов);
  
• антивирусные и др.
  

Прикладное программное обеспечение состоит из пакетов прикладных программ, включающих в себя приложения. Приложение (прикладная программа) — компьютерная программа, предназначенная для выполнения конкретного вида paботы: подготовки текстов, создания электронных таблиц, рисунков, диаграмм и т. п. Пакеты прикладных программ являются самым многочисленным классом программных продуктов, что обусловлено большим разнообразием областей применения компьютерной техники. По типам предметных областей, функциям и комплексам реализуемых с их помощью задач пакеты прикладных программ (ППП) подразделяются на несколько больших групп(Рисунок 4)