Конспект лекцій з навчальної дисципліни "Комп’ютерні технології в юридичній дільності"

Вид материала

Конспект

Содержание 1.5.1. Бізнес-модель майбутнього 1.5.2. Штучний інтелект та експертні системи Управління фінансами 1.5.3. Віртуальна реальність Управління людськими ресурсами (HRM). Проектування і виробництво. Управління фінансами. Стратегія і структура. Айвен Сазерленд нині працює в компанії Sun Microsystems, де він, безумовно, найвідоміший учений. 2.1.Призначення, структура і класифікація технічних засобів 2.1.Призначення, структура і класифікація технічних засобів 2.2. Аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК Системна шина Зовнішня пам'ять Корпус і джерело живлення Тип/ Покоління

Подобный материал:

• Робоча навчальна програма з дисципліни «комп’ютерні та інформаційні технології» для, 204.08kb.
• Робоча навчальна програма з дисципліни "Комп’ютерні технології в юридичній діяльності, 796.79kb.
• Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Системне програмне забезпечення", 184.72kb.
• Конспект 2003 Комп’ютерні технології в інженерних та наукових завданнях. Для студентів, 420.01kb.
• Навчальна програма з дисципліни «комп’ютерні та інформаційні технології» для студентів, 131.31kb.
• Комп‘ютерні інформаційні технології в електроенергетиці тексти лекцій для студентів, 1076.06kb.
• Конспект лекцій Суми Видавництво Сумду 2010, 2423.29kb.
• «комп’ютерні та інформаційні технології», 114.46kb.
• Конспект лекцій з дисципліни "Інформаційні системи та технології у фінансових установах", 1112.81kb.
• Робоча програма навчальної дисципліни Сучасні Інтернет-технології (викладач В. К. Толстих), 99.7kb.

1.5.Правові експертні системи

^ 1.5.1. Бізнес-модель майбутнього

Основним аспектом формування виробничої стратегії господарюючих об'єктів стає безперервне розширення і збільшення гнучкості, адаптованості і здатності реагувати, що передбачається досягти завдяки освіті, професійній підготовці, творчому експериментуванню всіх працюючих. На відміну від традиційного ділового оточення, де більшість працівників є замінними деталями бюрократичної машини, виконуючи і видаючи накази у відповідності зі строгими правилами й обмеженнями, здійснюватиметься перехід до економічних систем, які процвітають завдяки споживацьким і ринковим подіям, чиє існування залежить від окремих працівників та їх зв'язків з партнерами і колегами. В діловій сфері (економічній кінетиці) область ІТ/С стає родючими полями розвитку, здійснюючи перехід від підтримки централізованої бюрократії до підтримки народного, соціально-орієнтованого підприємства: підприємства тих, хто його забезпечує, і тих, хто купує його результати.

Нові моделі бізнесу в найближчому майбутньому будуть будуватись на знаннях: знання стануть керувати можливостями підприємств, інтелектуальні активи стануть цінитися вище за матеріальні. Управління матеріальними активами буде перенесено на зрілі ринки, що вже склалися і ще складуться, і підприємства почнуть концентруватись на управлінні внутрішніми додатковими активами, які принесуть знання, і супроводжуючі їх інформаційні технології. Відповідно, платформи інформаційних технологій стануть ще більш інтегрованими і здатними реалізовувати між і внутрішньо-організаційну координацію суспільно-виробничих процесів. Розподіл ресурсів стане більш активним і динамічним. Знання перетнуть межі підприємств і окремих країн, а діяльність буде оцінюватись економічною і ринковою доданою вартістю, а не одновимірними показниками сьогодення (собівартість, продуктивність, обсяги виробництва і споживання).

Працівників майбутнього, що володіють знаннями, будуть характеризувати властивості, які в повній мірі не лише залежать від стану і розвитку суспільних інформаційно-технологічних платформ, а саме на них і побудовані. Чисельність таких працівників в країнах із розвинутою економікою постійно зростає, але не так швидко, як зростає попит на них. Тим не менш, такі основні властивості, як:

-» високий рівень мобільності і здатність працювати віртуально;

-» високий рівень освіти і розумових здібностей;

-» повний набір навичок, необхідних для процесу транс­формування знань;

-» унікальність індивідуальних навичок, повністю будуть забезпечуватися розвинутими компонентами інформатики.

Значення працівників, які володіють знаннями, зросте і в соціальному, і в економічному сенсі. Воно вже сьогодні визнається як підприємствами і фірмами, які шукають способи їх підготовки і найму на роботу, так і урядами, які вважають створення такої категорії працівників необхідною умовою майбутнього благополуччя країни. Загальна концепція постіндустріального суспільства будується на гіпотезі перетворення більшої частини резерву армії праці в працівників, які володіють конкретними знаннями. Цей процес в подальшому у все більшій мірі буде залежати саме від стану і розвитку інформаційних технологій і систем.

ІТ/С будуть вже в найближчому майбутньому забезпечувати створення нових видів виробничих стратегій. Системи автоматизованого проектування (CAD - computer-aided design) і виробництва (САМ - computer-aided manufacturing) будуть здатними миттєво реагувати на вимоги покупців, не створюючи запасів готових виробів. В системах CAD проекти продуктів споживання (від автомобілів до взуття та ін.) будуть вводитися за допомогою дигітайзерів, графічних сканерів або цифрових камер. Вони будуть аналізуватися на сумісність і порівнюватися зі стандартами на основі використання програмного забезпечення з штучним інтелектом (АІ - artificial intelligence). Автоматизоване виробництво (САМ) буде за допомогою роботів здійснювати точне формування спроектованих продуктів. Гнучкі виробничі системи (FMC - flexible manufacturing system) будуть в стані легко перемикатися з одного продукту на інший. За необхідності маркетингова інформація безпосередньо буде вводитись прямо в індивідуальні проекти виробництва продукції, які з самого початку відповідатимуть вимогам споживачів.

Виробничі процеси будуть змодульовані як інтегровані системи, які включають: планування вимог до матеріалів (MRP -material requirement planning), прогнозування продажу, виробниче календарне планування і управління запасами. Системи програмного забезпечення володітимуть властивостями адаптації до вимог специфічних зовнішніх умов різного класу підприємств і організацій. Комплексна автоматиза­ція виробництва (СІМ - computer-integrated manufacturing) об'єднає CAD - САМ з метою виробництва продукції "на замовлення" і в подальшому з'єднає сукупності виробників в один виробничо-комерційний ланцюг.

Характерною рисою систем автоматизованого управління (АСУ) теж стане використання штучного інтелекту, щоб висувати гіпотези і робити "розумні" висновки. Вони будуть включати в себе експертні системи, природно-мовні інтерфейси, системи технічного зору, робототехніку і нейронні мережі.


^ 1.5.2. Штучний інтелект та експертні системи

Штучний інтелект (АІ) стане надзвичайно актуальною галуззю фундаментальних досліджень в загальному просторі ІС/Т. Його метою стане збільшення розуміння або імітації розумних пізнавальних здібностей і дій людей. АІ будуть розглядатися головним потенційним рішенням проблем використання ІТ/С в управлінні через експертні системи (ES - expert system). Вони будуть функціонувати для об'єднання дій окремих спеціалістів у конкретних галузях, таких як: медична діагностика, пошук несправностей в складних системах, інтеграція зображень, фінансова сфера. ES зможуть знайти своє застосування в наступних галузях управління:

>1. ^ Управління фінансами: дозвіл на надання кредитів, консультації з питань, які стосуються інвестицій, податків, процентних ставок тощо.

>2. Стратегічні рішення: консультації з приводу планування проектів і аналізу їх результатів.

>3. Виробництво: процеси моніторингу і контролю якості продукції; планування розміщення; пошук несправностей у великих системах.

>4. Управління людськими ресурсами (HRM - human resource management): навчання в окремих галузях; визначення кваліфікацій кандидатів на отримання посади.

>5. Маркетинг: автоматичні відповіді на запити покупців; організація і ведення телемаркетингових центрів; моделювання споживчого попиту.

Перспективним напрямком розвитку ІТ/С в найближчі роки стане розробка програмного забезпечення, в якому дані, інформація і знання представлені у вигляді мережі зважених відношень між вхідними і вихідними змінними - так звані нейронні мережі (NN - neural net). Розвиток NN пов'язаний із розробкою "паралельної архітектури" апаратних засобів комп'ютера і надання можливості реагування як на введення слухових зразків, аналогічних голосу людини, так і на введення зорових зображень. Майбутнє використання NN передбачається для забезпечення роботизованих виробничих підприємств із системами технічного зору; прогнозного моделювання; систем безпеки. NN найближчого майбутнього будуть спрямовані на створення "сенсорного оточення", де комп'ютерна система зможе вивчити особистість користувача або стиль взаємодії за схемою "людина-людина" на рівні, достатньому для вирішення певних завдань.


^ 1.5.3. Віртуальна реальність

Отримають подальший розвиток і системи віртуальної реальності (VR - virtual reality), що представляють собою форму реагуючого мультимедійного оточення. Основні технології, що підтримують розвиток у напрямку VR, будуть включати в себе зображення і звук, що генеруються комп'ютером, телебачення високої точності, голографію і тактильні імітатори. Високі вимоги до обробки, необхідні для нових систем VR, вже в найближчому майбутньому будуть задоволені за допомогою нових технологій запису даних, нових видів більш мініатюрних і більш потужних чипів, зроблених з арсеніду галію, фосфіду індію та нової фотонної комп'ютерної пам'яті. Остання буде сумісна з волоконно-оптичними телекомунікаційними магістралями. Через 15-20 років VR-системи, які будуть використовуватись в управлінні, включатимуть в себе наступні функціональні можливості:

1. ^ Управління людськими ресурсами (HRM). Системи VR, об'єднуючи візуальні, слухові і тактильні вхідні дані, будуть широко використовуватись у комерційних, військових і освітніх цілях.

2. ^ Проектування і виробництво. Системи VR, такі як інтерфейс CAD, будуть надавати проектувальникам можливість безпосередньої реальності при роботі з "віртуальними" об'єктами. Вони будуть відтворювати "фізичну присутність" об'єкта при таких процесах, в яких така присутність просто неможлива. При цьому робота буде виконуватись засобами "дистанційної присутності", коли виконавці фізично будуть знаходитись де завгодно.

3. ^ Управління фінансами. VR-системи стануть виконувати складні прогнозуючі моделі класу "що-якщо". При цьому користувачі зможуть спостерігати графіки, працювати з ними або ж "програвати" різні сценарії способами, які покращують розуміння процесів і роблять фінансові ризики більш прозорими.

4. Маркетинг. VR-системи і технології відкриють необмежені перспективи стосовно нових продуктів і послуг, особливо в індустрії фінансів, освіти і відпочинку. Технологія VR відкриває зовсім нові можливості для позиціювання продуктів, їх просування на ринки, і доставки. Стосовно фізичних товарів (продуктів) і послуг стане можливим відпрацювати версію VR, перш ніж купувати товар чи замовляти послугу.

5. ^ Стратегія і структура. Найглибший вплив VR-системи стануть здійснювати на бізнес і управління через радикальні зміни в концепції організації, власності й багатства. Телекомунікаційні мережі "розмиють" організаційні межі. З часом концепція мистецтва управління бізнесом буде розглядатися як управління віртуальними підприємствами, фірмами, корпоративними утвореннями, після чого буде прийматися рішення про реальне відтворення економічних об'єктів.


Рубрика “Цікаво”

Віртуальна реальність (ВР) поступово поши­рюється зі сфери розваг на бізнес. Солідні ком­панії починають використовувати її у своїх кор­поративних мережах, мова VMRL (Virtual Reality Modeling Language) стала об'єктом пильної уваги. Є надія, що найближчим часом ВР перестане ото­тожнюватися з кіно, грою DOOM чи її аналогами.

З великих компаній корпоративного ринку, що займаються ВР, дотепер найбільш широко були відомі Silicon Graphics і Platinum Technology. I от недавно відбулася ще одна, здавалося б, не дуже помітна подія. Sun Microsystems викупила приблиз­но дюжину патентів, що колись належали ком­панії VPL Research. Ця подія свідчить про намір Sun зайнятися впровадженням засобів ВР у кор­поративні системи.

І ще, під дахом Sun тепер зібрані результати діяльності трьох родоначальників робіт з ВР. Хоча й Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland), і Джарон Ланьє (Jaron Lanier), і Том Зіммерман (Tom Zimmerman) згодом відійшли від продуктивних досліджень з ВР, але їхній особистий внесок та­кий, що історія збереже імена цих піонерів вірту­альної реальності.

Джон Вінс у своїй книзі «Системи віртуальної реальності» (Virtual Reality Systems, 1995, ACM Press) початок цього напрямку пов'язує з винахо­дом першої логічної машини в 1777 p., роботами з електромагнетизму Майкла Фарадея, машинами Чарльза Бебіджа, а потім згадує усі великі винахо­ди і відкриття, що так чи інакше сприяли появі сучасних комп'ютерів. Якщо йти за цією логікою, то можна знайти і більш ранні джерела ВР, на­приклад, на острові Крит була знайдена рахунко­ва машина ще античних часів.

І все-таки справжньою точкою відліку варто вважати 1960 рік, коли вперше в компанії «Боїнг» були створені системи машинної графіки і з'явив­ся термін «машинна графіка». Великий внесок у це зробила компанія Autodesk. Історія виконаних нею робіт заслуговує окремої розповіді. Але те, що зробили герої цієї статті, стосується першого і, мабуть, найбільш романтичного кроку ВР.

У 60-х роках Айвен Сазерленд винайшов про­тотип відеошолома. Величезний імпульс до роз­витку ВР дали молоді ентузіасти, що створили в 1985 p. гаражну компанію VPL Research, Том Зіммерман — автор ідеї інтерактивної рукавички, і Джарон Ланьє, що розробляв ПО. Саме він упер­ше запропонував термін virtual reality і став визна­ним авторитетом із ВР на багато років.

^ Айвен Сазерленд нині працює в компанії Sun Microsystems, де він, безумовно, найвідоміший учений.

Сазерленд входить до дванадцятки найвизнач­ніших з нині живих американських дослідників у сфері інформатики, точніше, комп'ютерних наук (computer science). Він визнаний гідним найбільш престижних академічних нагород і є членом ви­щих наукових товариств США. У нього чотири онуки. Вільний час він присвячує танцям, польо­там на повітряній кулі. Але головне його захоп­лення — мотоцикл. Своїм улюбленцем він назвав наймогутніший мотоцикл BMW K100, що для ве­ликого вченого, якому вже пішов сьомий десяток, зовсім непогано.

У цій статті ми обмежимося описом дос­ліджень Сазерленда, пов'язаних зі створен­ням відеошолома. У 1966 p. виробник верто­льотів компанія Bell Helicopter розпочала роз­робку систем для керування нічними польо­тами з використанням інфрачервоних камер, установлених поза кабіною, і приймачів, роз­ташованих безпосередньо перед очима, на шоломі пілота. Ці експерименти показали, що пілот цілком може літати з такими «штуч­ними» очима. Напрямок одержав назву «віддалена реальність» (Remote Reality).

Успіх досвідів підштовхнув Сазерленда, що був тоді професором Гарвардського уні­верситету, і його студента Боба Споулла (Bob Sproull) до ідеї замінити інфрачервоні при­ймачі електронними трубками, підключени­ми до комп'ютера. У результаті народився відео-шолом (Head-Mounted Display), що став згодом одним з основних елементів систем ВР.

Перші зображення, які демонстрував шолом, природно були тривимірними, але каркасними. Аж до 1975 p. Сазерленд і його соратники працювали над проблемою прихованих поверхонь, надання реалістичності зображення. Остання стаття Сазерленда, присвячена цій темі, — A Characterization of Ten Hidden-Surface Algorithms — містить опис де­сяти алгоритмів, заснованих на сортуванні повер­хонь по розташуванню і глибині. Пізніше він зали­шив ВР, обравши інше поле наукової діяльності.

Ще в середині 60-х років Сазерленд разом із професором Евансом з Університету штату Юта (тоді цей університет був центром робіт із ВР), брав участь у проектах, спонсорованих агентством ARPA (МО США). У 1968 p. вони організували компа­нію Evans & Sutherland, яка нараховує нині 800 співробітників. Компанія робить системи візуалізації для високопродуктивних робочих станцій під Windows NT.

У середині вісімдесятих Том Зіммерман поєднав діяльність у VPL Research з музичними захоплен­нями. Він захотів певним чином пов'язати акус­тичну гітару з електронною. За два роки разом з колегою Янгом Харвіллом (Young Harvill) йому вдалося створити інте­лектуальні рукавички (DataGlove), за допомогою яких можна імітувати пе­ребирання струн. Окрім того, він створив апаратний інтерфейс. Ланьє і ще один співробітник VPL Чак Бленчард (Chuck Blanchard) написа­ли програмне забезпечення Body Electric, що перетворює рух руки в звуки.

З бажання задовольнити музичні запити народився один з основних інструментів ВР — маніпулятор для руки, сфера використання якого вий­шла далеко за межі музичних до­датків. Як і Сазерленд, згодом Зіммерман зрадив своєму дітищу, од­нак маніпулятор DataGlove посів своє місце в системах ВР, як миша в ПК.

Говорити про Джароне Ланьє набагато складн­іше, ніж про його колег. Він «випадає» зі звичного ряду лідерів IT. Залишивши програмування, він перейшов у елітарну групу інтелектуалів США. Су­часна американська культура з повагою ставиться до філософів від науки і технологій, до футурологів. Це свого роду культові фігури, їх називають гуру, пандитами тощо. Наприклад, весняний візит зна­менитого англійського астронома Хоукінса, фахів­ця з чорних дір, був сприйнятий у США як подія національного масштабу, про нього писали всі газети, він не був обділений увагою телебачення. Хоча і малоймовірно, що пересічний американець зда­тен зрозуміти астрономічні теорії такої складності.

Високопоставлені аналітики (наприклад, Джордж Гілмор, автор «Телекосму») цитуються президентами, це стало правилом гарного тону для чиновників високого рангу, ці аналітики виступа­ють перед сенатом і конгресом. Усе це швидше носить обрядовий характер, щось на зразок обо­в'язкового смокінгу для походу на симфонічний концерт. Ланьє потрапив до цього списку осіб.

Ланьє свого роду «жахлива дитина» ВР, він яс­крава і колоритна особистість, яка шокує усіх своєю зовнішністю. Він не тільки філософствує, але і пише камерну музику, займається живопи­сом.

У Ланьє є дуже цікава гіпотеза про розвиток постсимволічних форм комунікації (у даному ви­падку символ — літера). Практично всі методи комунікації, що існують дотепер, окрім музики і живопису, є символічними. За словами Ланьє, ми знаходимося в полоні символів і слів, він готовий аргументовано довести, наскільки це погано. ВР він розглядає як засіб виходу з цього полону. З його логікою цілком можна погодитися. Але в той же час він зовсім не прагматик і, відкидаючи щось, нічого не пропонує навзаєм. Прийнявши його міркування, залишається поставити запитання: «А що ж далі?»

Його улюблені теми виступів — людина і киберпростір, він критикує недосконалість сучасних методів програмування. Ланьє громить монополізм великих комп'ютерних компаній, наприклад, він дуже активно відгукнувся на поразку Каспарова перед Deepblue, доводячи неспроможність самої ідеї двобою людини з машиною. Ще одна улюбле­на тема розміркувань — аналіз висловленої свого часу Аланом Тьюрингом ідеї тесту, що дає змогу відрізнити інтелект людини від штучного інтелек­ту. Ці теми привертають увагу великих видань від WallSreet Journal і Times до Scientific American. Але не зважаючи на їхню зовнішню філософічність, для професіонала вони малопродуктивні.

Кількість посад і обов'язків Ланьє перелічити досить складно. Насамперед він провідний науко­вий співробітник в організації Національна ініціа­тива з телезанурення (National Tele-Immersion Initiative), що разом з університетськими дослід­ницькими центрами працює над створенням но­вого Інтернету (Internet 2). Він учасник програм Нью-Йоркського, Гарвардського, Єльского і Па­ризького університетів, є одним із засновників Міжнародного інституту еволюції і мозку.


Контрольні запитання

1.Охарактеризуйте розвиток інформаційних технологій та концепцію інформатизації на Україні.

2.Що таке інформаційна система?

3.За якими ознаками класифікують комп’ютерні інформаційні системи.

4.Перелічіть концепції комп’ютерних інформаційних систем підприємства в розвинених країнах.

5.Що є основою організації інформаційного забезпечення?

6.Перелічіть та охарактеризуйте основні види інформації.

7.Перелічіть основні параметри інформації.

8.Що собою являє бізнес-модель майбутнього правових експертних систем.

9.Охарактеризуйте поняття “штучний інтелект” та “віртуальна реальність”.


Тема № 2:Апаратні засоби сучасних ПК. Програмне забезпечення

^ 2.1.Призначення, структура і класифікація технічних засобів

2.2. Аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК

2.3. Програмне забезпечення

2.3.1.Системне програмне забезпечення

2.3.2.Прикладне програмне забезпечення


^ 2.1.Призначення, структура і класифікація технічних засобів


Комп’ютер - це пристрій, створений як універсальний інструмент для опрацювання інформації шляхом послідовного виконання певного набору команд.

Незалежно від розмірів, зовнішнього вигляду всі комп'ютери мають приблизно однакову загальну структуру та однаковий принцип дії.

Американський математик угорського походження Джон фон Нейман запропонував у 1946 році архітектуру обчислювальної системи, яка є основою вже для чотирьох поколінь ЕОМ. Джон фон Нейман вперше описав архітектуру комп'ютера як універсального, компактного, ефективного пристрою для опрацювання інформації. Комп'ютер має складатися з таких основних частин:

1) арифметико-логічного пристрою (АЛП), який виконує арифметичні та логічні операції;

2) пристрою управління, який здійснює операції з організації процесу виконання програм;

3) запам'ятовуючого пристрою або пам'яті для збереження програм і даних;

4) зовнішніх пристроїв для забезпечення введення та виведення інформації.

Архітектуру комп'ютера, в якій використовуються ідеї фон Неймана, зображено на мал.1.

Рубрика “Цікаво”

Хто творець першого комп’ютера?

Це питання не таке однозначне, як здається на перший погляд. До середини 70-х років XX століття (тобто, майже 30 років поспіль) вважалося, що першим комп'ютером у світі є ENIAK, створений у 1946 році американськими вченими Джоном Моклі та Проспером Екертом (це був електронний цифровий інтегратор і комп'ютер, що працював, використовуючи десяткову систему числення). Але у 1973 році за результатами судового розгляду справи за позовом американської компанії Honey well.Inc, до американської фірми Sperry Rand Corporation, яка володіла патентом на ENIAK, цей патент було визнано недійсним, оскільки судом було доведено, що вищезазначені Д. Моклі та П. Екерт у своїй розробці використали основні ідеї, які вони запозичили з пристрою АВС, що створив американець Джон Атанасофф ще у 1939 році.

Отже, нині доведено, що першою електронною обчислювальною машиною у світі є пристрій АВС, що був створений у 1939—1942 роках американськими фізиками-теоретиками Джоном Вінсентом Атанасоффом та Кліффордом Беррі. Комп'ютер АВС був створений на електронних лампах, працював з використанням двійкової системи числення.


Відмінності від схеми фон Неймана, які мають сучасні комп'ютери, настільки несуттєві, що для розуміння принципів функціонування комп'ютера достатньо наведеної схеми.

Кожний комп'ютер являє собою сукупність двох обов'язкових складових - апаратної і програмної.

Апаратна частина кожного комп'ютера (незалежно від його розмірів і конфігурації) складається з таких функціональних блоків:

пристрій управління,

арифметично-логічний пристрій (АЛП),

запам'ятовуючий пристрій

та пристрої введення/виведення (див.мал.1).

Програмна частина описує алгоритм розв'язування задачі, а також містить необхідні дані. Програма складається з окремих команд машинної мови. Перша команда завжди розміщується у комірці з наперед визначеною адресою. Після введення до АЛП команди і необхідних для її роботи даних пристрій управління одержує відомості про розташування у пам'яті наступної команди.




мал.1:Функціональна схема комп’ютера

Команда виконується, її результат записується до оперативної пам'яті. Пристрій управління передає адресу наступної команди, і вона надходить до АЛП. Процес виконання програми продовжується доти, поки не трапиться спеціальна програма "Стоп". Якщо серед програм команди є програма виведення, то опитується відповідний пристрій, наприклад пристрій друкування, і, якщо він увімкнений і готовий до роботи, то здійснюється виведення (друкування) результатів.

Команда - це вказівка, яку саме операцію і над якими даними потрібно виконати (наприклад, "додати два числа 5 і 7").

Програма - це впорядкована сукупність команд та даних, що визначає послідовність операцій, які потрібно виконати комп'ютеру для одержання розв'язку задачі. У більшості випадків АЛП і пристрій управління не розглядаються окремо, а об'єднуються одним словом "процесор".

Процесор - це пристрій для опрацювання даних. Саме в процесорі виконуються основні дії, необхідні для розв'язання конкретної задачі. Прийнято говорити, що процесор виконує команди. Центральний процесор містить АЛП, постійний запам'ятовуючий пристрій з мікропрограмами, оперативні запам'ятовуючі пристрої, які називаються регістрами загального призначення, акумулятор, внутрішній пристрій керування та лічильник адреси.

Незалежно від кількості процесорів, кожний комп'ютер має оперативну пам'ять, з якою працюють процесори. Джон фон Нейман запропонував кілька принципів роботи комп'ютерів, названих принципами програмного управління. Головний із них - це принцип єдиної лінійної пам'яті:

- "єдиної"" означає, що програма і дані зберігаються в одній пам'яті. Одна і та сама комірка пам'яті для однієї задачі може зберігати команду, а для іншої — дані.

- "лінійної"" означає, що всі комірки пам'яті пронумеровано. Номер комірки називається її адресою.

Комірки пам'яті ЕОМ складаються з кількох бістабільних пристроїв, тобто пристроїв, які можуть знаходитися в одному із двох стабільних станів. Ці стани відповідають нулю або одиниці. Отже, сукупність станів m-бістабільних пристроїв відповідає т-розрядному двійковому числу.

В різних комп'ютерах розміри комірок різні. У середині 60-х років склався стандарт одиниці виміру пам'яті — байт. Байт являє собою послідовність восьми двійкових розрядів, в кожному з яких може бути записаний нуль або одиниця. Один двійковий розряд називається бітом.

Усі команди та дані в комп'ютері подаються у дискових кодах. Для зберігання одного символу (літери, цифри тощо), як правило достатньо одного байта. Для цілого числа - 2 або 4 байти, а для дійсного - 4 або 8, інколи 6 байтів, залежно від конкретного завдання та особливостей комп'ютера. Машинні команди також бувають різної довжини. Здебільшого в командах дані для опрацювання містять не у вигляді конкретних чисел, а у вигляді адрес комірок пам'яті, де вони зберігаються.

Програмне забезпечення сучасних комп'ютерів дозволяє користувачеві не думати про те, які команди машинної мови використовуються і де саме в пам'яті знаходяться програми та дані. Робота користувача з комп'ютером відбувається через зовнішні пристрої введення/виведення, які дозволяють відображати інформацію у зрозумілій для користувача формі (текстовій, графічній, звуковій), а також вводити до комп'ютера дані та команди у формі, звичній для користувача. Під час виконання програми час від часу опитує пристрої введення/виведення. Виконання програми може перериватися сигналами пристроїв управління. Ці сигнали генеруються як реакція на події. Такими подіями можуть бути: запити зовнішніх пристроїв на обслуговування, команди користувача тощо. Таким чином, для роботи більш-менш складного програмне керованого пристрою, необхідне планування та розподіл так званих ресурсів системи:

• процесорний час. Він розподіляється між процесами за допомогою спеціальних стратегій розподілу;

• оперативна пам'ять. Для кожного процесу керуюча система виділяє окрему область пам'яті і забезпечує її захист від використання іншими процесами;

• периферійні пристрої. Керуюча система організовує черги на обслуговування процесів пристроями і блокує спроби одночасного доступу процесів до пристроїв;

• файли, що зберігаються у зовнішній пам'яті, тобто зовнішня пам'ять.

Отже, для ефективної роботи комп'ютера, необхідна наявність системи керування. Без системи керування процесом виконання програми комп'ютер може виконувати тільки одну програму, в якій необхідно передбачити і описати абсолютно всі можливі події та реакції на них. Таким чином програмуються спеціалізовані програмне керовані автомати, наприклад, для опрацювання даних у телефонному апараті, телевізорі, у мікрохвильовій печі. Гнучкість, універсальність комп'ютеру надає програмна складова - операційна система, яка здійснює програмне керовані дії з керування ресурсами комп'ютера.


^ 2.2. Аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК


Персональний комп'ютер включає такі апаратні засоби:

^ центральний мікропроцесор;

^ внутрішня і зовнішня пам'ять;

^ системна шина;

^ пристрої введення-виведення інформації.

Центральний мікропроцесор, внутрішню пам'ять, системну шину, адаптери та контролери розміщують на одній платі, яку називають материнською.

^ Системна шина виконує функцію зв'язку між мікропроцесором, внутрішньою пам'яттю, пристроями введення-виведення інформації.

Усі зовнішні пристрої введення-виведення інформації, а також пристрої зовнішньої пам'яті під’єднуються до системної шини через спеціальні плати, які називають адаптерами (контролерами).

^ Зовнішня пам'ять - накопичувачі на магнітних і оптичних дисках.

Пристрої введення-виведення інформації:

дисплей,

клавіатура,

миша,

магнітні і оптичні накопичувачі,

принтер,

плоттер,

сканер,

модем,

факс-модем та інші.

Розглянемо більш детально ці засоби.

^ Корпус і джерело живлення для ПК, якими незначними вони б не здавалися, є ключовими елементами комп'ютера. Невдалий вибір корпусу або джерела живлення може призвести до скорочення строку служби інших пристроїв і ускладнити модернізацію комп'ютера. Правильний вибір цих елементів допоможе підвищити ефективність, спростити технічне обслуговування і зробити комп'ютер більш зручним для роботи.

Корпус комп'ютера виконує ряд функцій:

^ забезпечує механічне кріплення і захист всіх компонентів;

^ екранує комп'ютер від електромагнітних перешкод;

^ регулює режими роботи деяких елементів комп'ютера і дозволяє управляти деякими функціями (включення, перезавантаження);

^ полегшує технічне обслуговування і ремонт ПК;

^ підтримує режим охолодження.

Для настільних персональних комп'ютерів існують корпуси таких видів: tower (вежа), minitower (мінівежа), desktop (корпус настільного типу).

Материнська плата є основою або „скелетом" комп'ютера, саме від неї залежить, який процесор і яку пам'ять можна встановити, скільки плат розширення можна додати тощо. На ній знаходиться слот для відеокарти AGP, слоти для пам'яті SDR\DDR і для плат розширення РСІ і ISA. Цього досить для того, щоб установити необхідну кількість пам'яті, відео-, звукову карту, а також будь-які необхідні для роботи пристрої (модем, мережеву карту тощо).

Плата характеризується в першу чергу набором мікросхем - чіпсетом. Саме він визначає функціональні можливості плати. Кожне нове покоління процесорів вимагає свій чіпсет, тому при зміні типу процесора найчастіше потрібно змінювати і материнську плату.

Існують „материнки" з інтегрованими (вбудованими) відео, мережевими і звуковими картами, що оптимально підібрані з розрахунку співвідношення „ціна-якість" і мають середні технічні характеристики, що істотно знижує вартість комп'ютера в цілому. Такі материнські плати призначені для недорогих побутових і ділових комп'ютерів і робочих станцій середнього рівня.

За розміром (форм-фактор) материнки поділяються на види:

^ АТХ - формат плати, що призначений для використання тільки в АТХ-корпусах (типу MidiTower, BigTower). Стандарт АТХ дозволяє програмно керувати живленням комп'ютера, включати його в потрібний час, запускати по сигналу від модему, мережевої карти або від інших пристроїв, виключати після заданих подій або переводити у сплячий режим;

^ mATX - мікро-АТХ, функціонально такі плати нічим не відрізняються від АТХ-формату, але мають менші розміри і менше слотів розширення РСІ, звичайно 2-3 шт;

^ АТ\АТХ - універсальний формат плати, що дозволяє встановлювати її як у класичні АТ-корпуси (типу MiniTower, DeskTop), так і в АТХ-корпуси зі збереженням усіх функцій АТХ. Але, на жаль, їхній випуск майже припинено.

Дорогі материнські плати від іменитих виробників (Asus, A-Trend, Intel, A-bit ) на відміну від аналогів мають відоме ім'я, ряд додаткових функцій тонкого настроювання системи, поліпшені технічні характеристики. Вони призначені для серверів, потужних графічних станцій, комп'ютерних „гурманів".

Материнки середньої цінової категорії (Ерох, Gigabite, EliteGrope, Chaitech тощо) найбільш популярні серед споживачів, тому що забезпечують, як правило, всі функції іменитих конкурентів, якісні, надійні, і при цьому мають більш низьку вартість, прекрасно підходять для домашніх і офісних комп'ютерів. Недорогі материнські плати (Асогр, Zida, LukyStar, PcChips тощо) орієнтовані насамперед на масових і не дуже вимогливих споживачів, вони мають класичні функціональні можливості, чим досягається оптимальне співвідношення „ціна-якість", призначені для недорогих домашніх і ділових комп'ютерів.

Процесор або більш повно центральний мікропроцесор (CPU - central processing unit) є головним компонентом комп'ютера. Це розум, що обробляє інформацію, керує прямо або побічно роботою комп'ютера.

Усі процесори персональних комп'ютерів засновані на оригінальному дизайні Intel. Першим застосовуваним у PC процесором був чіп 8088 фірми Intel. У таблиці нижче приведені основні групи процесорів фірми Intel від першої генерації 8088/86 до шостого покоління Pentium Pro і Pentium II:

^ Тип/ Покоління	Дата	Внутрішній кеш	Швидкість шини пам 'яті (MHz)	Внутрішня частота (MHz)
8086/ First	1978	None	4.77-8	4.77-8
80286/Second	1982	None	6-20	6-20
80386DX/ Third	1985	None	16-33	16-33
80386SX/ Third	1988	8K	16-33	16-33
80486DX/ Fourth	1989	8K	25-50	25-50
80486SX/ Fourth	1989	8K	25-50	25-50
80486DX2/ Fourth	1992	8K	25-40	50-80
80486DX4/ Fourth	1994	8K+8K	25-40	75-120
Pentium/ Fifth	1993	8K+8K	60-66	60-200
MMX/ Fifth	1997	16K+16K	66	166-233
Pentium Pro/ Sixth	1995	8K+8K	66	150-200
Pentium II/ Sixth	1997	16K+16K	66	233-300
Pentium IV	2002	512K	533	2,53 FHz