Перспективы развития ПК

1.4 Виды и структура ПК

 

В современной информатике типы компьютеров различаются в зависимости от их назначения, архитектуры, размеров и функциональных возможностей.

 

По назначению выделяют следующие  виды компьютеров:

 

а) универсальные - предназначены для  решения различных задач, типы которые не оговариваются. Эти ЭВМ характеризуются:

 

·  разнообразием форм обрабатываемых данных (числовых, символьных и т.д.) при большом диапазоне их изменения  и высокой точности представления;

 

·  большой емкостью внутренней памяти;

 

·  развитой системой организации ввода-вывода информации, обеспечивающей подключение разнообразных устройств ввода-вывода.

 

б) проблемно-ориентированные - служат для решения более узкого круга  задач, связанных, как правило, с  управлением технологическими объектами, регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных, выполнением расчетов по несложным правилам. Они обладают ограниченным набором аппаратных и программных средств.

 

в) специализированные - применяются  для решения очень узкого круга  задач. Это позволяет специализировать их структуру, снизить стоимость и сложность при сохранении высокой производительности и надежности. К этому классу ЭВМ относятся компьютеры, управляющие работой устройств ввода-вывода и внешней памятью в современных компьютерах. Такие устройства называются адаптерами, или контроллерами.[29]

 

По размерам и функциональным возможностям различают четыре вида компьютеров: суперЭВМ, большие, малые и микроЭВМ.[30]

 

СуперЭВМ являются мощными многопроцессорными компьютерами с огромным быстродействием. Многопроцессорность позволяет распараллеливать решение задач и увеличивает объемы памяти, что значительно убыстряет процесс решения. Они часто используются для решения экспериментальных задач, например, для проведения шахматных турниров с человеком.

 

Большие ЭВМ (их называют мэйнфреймами от англ. mainframe) характеризуются многопользовательским режимом (до 1000 пользователей одновременно могут решать свои задачи). Основное направление – решение научно-технических задач, работа с большими объемами данных, управление компьютерными сетями и их ресурсами.

 

Малые ЭВМ используются как управляющие  компьютеры для контроля над технологическими процессами. Применяются также для  вычислений в многопользовательских  системах, в системах автоматизации  проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

 

По назначению микроЭВМ могут быть универсальными и специализированными. По числу пользователей, одновременно работающих за компьютером – много- и однопользовательские. Специализированные многопользовательские микроЭВМ (серверы - от англ. server) являются мощными компьютерами, используемыми в компьютерных сетях для обработки запросов всех компьютеров сети. Специализированные однопользовательские (рабочие станции – workstation, англ.) эксплуатируются в компьютерных сетях для выполнения прикладных задач. Универсальные многопользовательские микроЭВМ являются мощными компьютерами, оборудованными несколькими терминалами. Универсальные однопользовательские микроЭВМ общедоступны. К их числу относятся персональные компьютеры – ПК. Наиболее популярным представителем ПК в нашей стране является компьютер класса IBM PC (International Business Machines – Personal Computer).[31]

 

По конструктивным особенностям ПК делятся на стационарные (настольные – тип DeskTop) и переносные.[32] В свою очередь переносные ПК встречаются различных типов, например, ноутбуки, органайзеры, карманные и т.д.[33]

 

Персональные компьютеры – это  вид компьютеров, который относится  к классу универсальных однопользовательских микроЭВМ и является наиболее распространенным на данный момент.[34]

 

Логическая схема ПК как совокупность основных составляющих его элементов  показана в приложении 2.

 

Физическая схема ПК (основные устройства) показана в приложении 3.

 

2. Роль и перспективы развития ПК в современной жизни

 

Персональный компьютер - это первый в истории индивидуальный инструмент, который позволяет заметно увеличить  активность интеллектуальной деятельности человека, появившееся в результате его стремления к своей высшей цели - свободной творческой реализации. Основное назначение персонального компьютера заключается в том, чтобы освободить человека от гнета рутинной обработки информации, оставляя ему делать то, что он может делать лучше, чем любой из созданных им приборов - концептуально мыслить. При этом окончательной целью информатизации является общество, представляющее собой взаимодействующую глобальную компьютерную сеть.[35]

 

Статистические исследования показывают, что значительная часть тех, кто  в последнее время приобретает  компьютеры домой, делают это преимущественно  для того, чтобы получить доступ к компьютерной сети - Internet. По прогнозам  через несколько лет значительная доля всех коммерческих и финансовых пересылок будет также проходить через компьютерную сеть, поэтому, решения в плане коммуникаций посредством офисных технологий как "для дела", так и "для дома" стали фактически мировым стандартом. Не случайно связка Intel-Microsoft «гнет свою линию»: «Internet-компьютер – для каждого», ведь главное задача персональных компьютеров в том, чтобы при усилении интеллектуальных способностей каждого разумного члена человеческого общества дать ему максимум возможностей в общении с другими интеллектуальными «собратьями».

 

Персональный компьютер подвергается столь стремительной модернизации как никакое другое техническое  устройство. Судите сами.

 

С момента появления в начале 80-х годов прошлого столетия до настоящего времени, например, емкость жесткого диска увеличилась с 10 Мбайт до 200 Гбайт, и продолжает наращиваться. Тактовая частота микропроцессоров возросла в 1000 раз от 4,7 МГц в самом первом персональном компьютере до 5 ГГц в последних моделях.

 

Свет (оптическое излучение) представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны от 0.01 нм до 1 см (или частотами от 3х1010 Гц до 3х1019 Гц). Видимое излучение – это электромагнитные волны с длинами от 400 до 760 нм. Инфракрасное излучение начинается при длине волны 1 мм (или 300 ГГц). Источником таких волн являются атомы и молекулы, в которых происходит изменение энергетических состояний электронов, т.е. при переходах из одного в другое энергетическое состояние электронов во внешних оболочках. А ведь химические свойства атомов как раз и определяются электронами его внешней оболочки. Остается лишь гадать, до каких тактовых частот дойдут производители микропроцессоров.

 

Сегодня не надо быть специалистом, чтобы  управлять компьютером дома. Если еще десять лет назад без знания языка программирования и команд операционной системы обойтись было невозможно, то сегодня с умной машиной общаются наши дети. Кроме того, машина способна воспринимать и воспроизводить музыку, речь, графику, мультипликацию и видео. Такую машину называют мультимедиа-компьютер.

 

Что можно делать, используя современный  мультимедийный компьютер дома:

 

·  коммуникации: связь с другими  компьютерами, электронная почта, доступ к информационным ресурсам компьютерных сетей;

 

·  работа: подготовка текстов, делопроизводство, финансовый учет; программирование;

 

·  образование: справочные, обучающие  и познавательные системы для  всей семьи;

 

·  творчество: настольное издательство, компьютерная графика и анимация, компьютерная музыка и работа с видео, создание мультимедийных презентаций;

 

·  досуг: игры (в том числе  развивающие), коллекционирование музыки, компьютерной анимации, фотографий и  видеофильмов.[36]

 

Но и это еще не все. На наших  глазах происходит самая крупная  революция в средствах мультимедиа - появился совершенно новый стандарт формата записи компакт дисков - DVD (Digital Versatile Disk - цифровой универсальный диск).

 

Компакт-диск (CD - Compact Disk) совершил революцию  в хранении компьютерных данных и  в бытовой аудиоаппаратуре. В  свою очередь, бум на CD-диск резко  увеличил спрос на мультимедийные домашние компьютеры. Но CD-диски имеют некоторые ограничения, основным из которых является его информационная емкость – 640 (700, 800) Мбайт.

 

В отличие от обычных CD-дисков, DVD-диски  могут быть двухсторонними и иметь  по два информационных слоя с каждой стороны. Емкость одностороннего диска DVD составляет 4,7 Гбайт. Двухслойный и двухсторонний диск имеет емкость 17 Гбайт. Одностороннего диска с запасом хватит для записи одного полнометражного фильма в обычном формате (а не в каком-нибудь «сжатом», как MPEG4) с изображением высокого разрешения и высококачественным звуком (пять отдельных звуковых каналов и канал для баса). Кроме того, DVD-диске остается место для записи звуковых дорожек на восьми языках, и треки для 32 видов субтитров, так что можно записать звуковое сопровождение к фильму на любом из наиболее распространенных языков мира.

 

На диски DVD может записываться самая разнообразная информация: видеозаписи (DVD-Video), звук (DVD-Audio), а также  любые компьютерные файлы в однократной (DVD-R) или многократной (DVD-RW) записи. DVD-диски являются одним из самых перспективных видов накопителей для персональных компьютеров.

 

2.1 Развитие мультимедиа-технологий

 

Телевидение

 

Нет ничего проще, чем превратить компьютер  в телевизор. Для этого необходимо приобрести только специальный TV-тюнер. Эти устройства выпускаются, как и модемы, в двух вариантах – встроенные или внешние. Кстати, нет, и не может, быть более качественных телеэкранов, чем монитор компьютера. Сегодня все мониторы выпускаются с размером экрана не менее 17 дюймов. Современные микропроцессоры позволяют реализовать любой цифровой фильтр по отчистке аналогового видеосигнала от радиопомех. В то же время уже сегодня тактовые частоты микропроцессоров позволяют снять все барьеры к массовому переходу на полностью цифровое телевещание.

 

Используя современный монитор (или  мультимедийный проектор) и компьютерную акустику, выполненную в стиле  «surround» (звук вокруг) можно получить домашний театр с хорошими характеристиками.

 

Видео

 

Видеокарты современных компьютеров  имеют специальный видеовыход (TV-out), сигнал с которого может быть передан  непосредственно на телевизор. При  этом телевизор превращается в дублирующий  монитор, т.е. все, что появляется на экране дисплея персонального  компьютера, отображается на экране телевизора. Таким образом, компьютер превращается в игровую видео-приставку. Кроме того, компьютер может выполнять функцию видеомагнитофона, если на компьютере воспроизводить видеофрагмент, записанный, например, на компакт диске. Кроме того, некоторые видеокарты оснащены видеовходами для записи сигнала непосредственно с видеокамеры или видеомагнитофона на жесткий диск компьютера.

 

Производитель самой массовой операционной системы Windows компания Microsoft уже поставляет в ее комплекс программ под названием «Windows Movie Maker» (мастер видео фрагментов). Дело в том, что современные цифровые видеокамеры имеют специальный выход для подключения к компьютеру через USB-порт, позволяющий перетащить видео ролик в компьютер. Программное обеспечение позволяет каждому достаточно профессионально смонтировать фильм собственного производства. Затем с помощью пишущего накопителя компакт дисков (CD-recorder или DVD-recorder) любительский фильм можно сохранить для домашнего архива.

 

Фото

 

Как для  современных цифровых видеокамер уже  сегодня не требуется видеокассет, так и современным цифровым фотокамерам  не требуется фотопленки. Снимки могут  накапливаться в памяти цифровой фотокамеры. Перенеся картинки на жесткий  диск персонального компьютера, каждый получает неограниченные возможности по их «доработке» и «шлифовке» Полученные коллекции картинок можно также записать на компакт-диск в виде электронного фотоальбома. И если возникает желание напечатать изображения, то современные цветные струйные принтеры практически не уступят по качеству оттисков фотоавтоматам типа «Кодак». Но если у вас уже имеются обычные фотоснимки, то нет ничего проще, чем превратить их в компьютерные файлы, используя при этом специальное устройство – сканер. Кроме того, фотографии или любые другие изображения, хранящиеся в виде файлов легче, качественнее и надежнее передать в любую точку земного шара посредством электронной почты.

 

Музыка

 

Аналогично  и развитие музыкальной техники  сегодня можно выразить одной  фразой: «Долой магнитные носители фонограмм!»

 

Все отлично  помнят, как практически мгновенно  исчезли с прилавков магазинов  виниловые диски («пластинки») и  катушки с магнитной лентой («бабины»). Сегодня зарождается примерно такой  же процесс, связанный с ликвидацией  портативных магнитных лент («кассет»).

 

Для мобильных  людей появились устройства с  цифровой памятью на интегральных микросхемах (цифровые «MP3-плееры»), в которых  вообще не будет никаких сменных  носителей с музыкой (аудиоинформацией). Музыка записывается в микросхемы памяти MP3-плеера непосредственно с домашнего компьютера через коммуникационный USB-порт.

 

Для коллекционеров музыки появление DVD-стандарта позволяет  значительно освободить свои полки. Дело в том, что современный формат записи, используемый в DVD-дисках, позволяет увеличивать объем памяти диска как минимум в 7 раз и как максимум в 26,5 раз. Другими словами, максимальное время звучания может быть увеличено с 72 мин (компакт диск диаметром 133 мм, записанный в аналоговом формате CD) до 8,5…24 часов (компакт диск диаметром 133 мм, записанный в аналоговом формате DVD). Что же касается цифрового формата сжатия аудио-фонограмм, то уже сегодня обычные CD-диски (133 мм) с музыкой в формате MPEG-3 звучат 8..9 часов. Представляете, что если их записать в цифровом формате по технологии DVD.

 

И это еще  не все, по прогнозам экспертов даже дискеты (floppy-диски) должны также в  скором времени исчезнуть. На их смену  придут устройства называемые Flash USB Drive или Memory-Stick. Это переносные модули памяти, подключаемые к работающему компьютеру через USB-порт. При этом его можно использовать как любой другой диск вашего компьютера со скоростью обмена данными более высокой, чем у компакт-дисков, дискет и так называемых ZIP-носителей. Срок хранения данных без перезаписи – 10 лет. Уже сегодня такие устройства выпускаются емкостью 16, 32, 64, 128 и 256 Мбайт, на подходе 512 Мбайт и 1 Гбайт. А представляете, как будут рады автомобилисты, когда такие устройства, на которые не действует никакая тряска и вибрация, будут применяться в качестве носителей музыкальных фонограмм. Записал музыку с компьютера в USB-драйвер, вставил его в автомагнитолу, и вперед по дороге с высококачественным звуком…

 

Качество  компьютерного воспроизведения  музыкальных фрагментов уже конкурирует  с профессиональным оборудованием. Современные звуковые карты позволяют не только качественно воспроизводить звук, но и применять различные звуковые эффекты.

 

«Интеллектуальный дом»

 

Увеличение в доме количества и  видов различной бытовой радиоэлектронной аппаратуры уже давно побуждало специалистов объединить в систему все имеющиеся у потребителя аппараты для упрощения их использования. Широкое внедрение в повседневную жизнь персональных компьютеров открыло широчайшие перспективы для включения в единый комплекс не только бытовой электронной аппаратуры, но и бытовых электроприборов, устройств охранной сигнализации, телефонов и других применяемых в быту технических средств. Системный подход к жилищу позволяет превратить нагромождение разрозненных приборов в единый комплекс. Создание такого комплекса позволяет существенно дополнить круг оказываемых семье услуг и одновременно расширяет функциональные возможности многих давно существующих приборов и устройств. Так, телевизор перестает быть только средством для приема традиционных телепрограмм: подключенный к домашней сети телевизор может служить монитором для наблюдения за садом или детской комнатой, дисплеем для получения информации от домашнего оборудования и т.п. Среди выполняемых этим комплексом функций называют программное и дистанционное управление отоплением, водопроводом и другим домашним оборудованием, обмен информацией с внешним миром, централизованное управление всей имеющейся в доме бытовой радиоэлектронной аппаратурой, помощь в выполнении домашних работ, обеспечение охраны (защита от воров). Такая система должна расширить комфорт, повысить безопасность жилища и, в принципе, изменить даже сам образ жизни. Специалисты по маркетингу считают, что в скором будущем это направление станет одним из самых значительных секторов рынка бытовой аппаратуры.