Тақырып 1. ҚОҒАМ ДАМУЫНЫҢ НЕГІЗГІ СЕКТОРЛАРЫНДАҒЫ АКТНЫҢ РӨЛІ. АКТ САЛАСЫНЫҢ СТАНДАРТТАРЫ.
Жоспар:
1. Акт анықтамасы. АКТ пәні және оның мақсаттары.
2. Қоғам дамуының негізгі секторларындағы акт рөлі.
3. АКТ саласындағы стандарттар.
4.АКТ мен мыңжылдық декларациясындағы тұрақты даму мақсаттарына қол жеткізу арасындағы байланыс.
Қоғамды ақпараттандыру – экономиканы дамыту, ғылыми-техникалық прогресті жеделдетуді, қоғамды демократияландыру мен интеллектуалдандыруды қамтамасыз ететін, өндірістің және ақпаратты қоғамдық ресурс ретінде кеңінен қолданудың ғаламдық әлеуметтік процесі.
Қоғам өмірінің барлық салаларын кеңінен компьютерлендіру ақпараттықкоммуникациялық технологиялардың елдің әлеуметтік-экономикалық дамуындағы рөлін түбегейлі өзгертеді, мамандардың кәсіби қызметінде қолдану дәрежесі мен сапасы экономикалық және әлеуметтік даму деңгейіне, оның интеграциялануына байланысты. дүниежүзілік экономикалық жүйе. Мұндай ортада ақпаратты жинау, сақтау, іздеу, өңдеу, түрлендіру, тарату және пайдаланумен байланысты мәселелер, мәліметтерді ұсынудың мазмұны мен формаларына және осы деректерді рұқсатсыз қол жеткізуден және пайдакүнемдіктен қорғауға қойылатын талаптар күшейді. Бұл ең алдымен экономикалық сипаттағы деректерге қатысты.
Жалпы ақпаратты басқару мәселелеріне және ақпараттық процеске қалай көп көңіл бөлінуіне келесі объективті процестерге байланысты:
– адамзат ақпараттық жарылысты бастан кешуде. Айналымдағы және сақталатын ақпараттың ұлғаюы адамның жеке мүмкіндіктеріне оны алудың қайшы келеді;
· бұқаралық коммуникация процестерінің дамуы;
· әлеуметтік өмірге ақпараттық технологиялардың енуі;
· тұрақты даму мәселелерін өзекті ету, ақпараттық экономиканың пайда болуы, ақпараттық потенциал, ақпараттық ресурстар болып табылатын негізгі қозғаушы күш.
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар – ақпарат пен қызметтерді жасау, беру және тарату үшін қолданылатын сандық технологиялардың кең спектрі (компьютерлік жабдық, бағдарламалық қамтамасыз ету, телефон желілері, ұялы байланыс, электрондық пошта, сымсыз және спутниктік технологиялар, желілік және сымсыз кабельдік байланыстар, мультимедиа, және Интернет).
1. Акт анықтамасы. АКТ пәні және оның мақсаттары.
Бұл пәннің мақсаты кәсіби салада заманауи ақпараттық технологияларды қолдану дағдыларына ие жоғары білікті мамандарды дайындау болып табылады.
Пәнді оқытудың міндеттері:
· компьютерлік жүйелер, операциялық жүйелер мен желілер архитектурасының
· концептуалды негіздерін зерттеу;
· желілік және веб-қосымшаларды әзірлеу тұжырымдамалары,
· ақпаратты қорғау
·
құралдары туралы білімді
қалыптастыру;
заманауи ақпараттық-коммуникациялық технологияларды кәсіптік қызметтің әртүрлі салаларында, ғылыми және практикалық жұмыста, өз бетінше білім алуда және басқа да мақсаттарда пайдалану дағдыларын қалыптастыру.
АКТ дамушы елдер үшін өте маңызды. Белгілі болғандай, көптеген үкіметтер, АКТ-ның ұлттық экономиканың өсуін ынталандыру және әлеуметтік-экономикалық даму жобаларының ауқымы мен тиімділігін кеңейту мүмкіндігі бар. АКТ-ның ашылған және басқа да негізгі ерекшеліктерін мұқият зерттегенде, бұл оларға келесі жобаларды жүзеге асыру үшін ерекше маңыздылық береді.
Білім беру
жүйесінде қолданылатын барлық АКТ құралдарын екі түрге бөлуге болады:
аппараттық құралдар; бағдарламалық қамтамасыз ету.
|
Бағалау |
орны |
|
E-Government Survey-2012 |
|
|
АКТ даму индексі 2017 |
|
|
АКТ саласындағы жаһандық бәсекеге қабілеттілік индексі (140 мемлекет) 2017 |
1.2 Қоғам дамуының негізгі секторларындағы АКТ
Бүгінгі таңда АТ концепциясы микроэлектрониканы, компьютерлер мен бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу мен өндіруді, байланыс және телефонияны, мобильді қызметтерді, Интернетке қолжетімділікті қамтамасыз етуді, Интернеттің ақпараттық ресурстарын қамтамасыз етуді, сондай-ақ аталған қызмет салаларына байланысты және басқарылатын әртүрлі мәдени құбылыстарды қамтиды. (ресми және бейресми).
АКТ білім беру ортасының келесі мүмкіндіктерін кеңейтеді:
· студенттердің шығармашылығын дамытудың әртүрлі бағдарламалық құралдары мен
· әдістері;
· аралас оқыту;
· дәлірек есептеулер мен зертханалық тәжірибелер;
· халықаралық кітапханалардың әртүрлі деректер қорына қол жеткізу. Медицинадағы АКТ мыналарды қамтамасыз етеді:
· пациенттерге телеконсультациялар;
· нақты уақыт режимінде қадағалау және бақылау;
· Физиологиялық параметрлерді қашықтан ұстауға және беруге мүмкіндік беретін жүйелерді пайдалану;
· аудиовизуалды байланыс;
· Электрондық құжаттама және т.б.
Экономикадағы және өнеркәсіптегі АКТ мыналарға мүмкіндік береді:
· көп еңбекті қажет ететін операцияларды автоматтандыру; өндірісті жоспарлауды автоматтандыру және оңтайландыру;
· жеке бизнес-процестерді оңтайландыру.
Әлеуметтік саладағы АКТ функциялары:
· оқиғалар мен статистикалық ақпаратты жинау, жинақтау;
· электрондық үкімет;
· әлеуметтік ортадағы ғылыми-зерттеу қызметінің ұлттық, жалпы салалық және аймақтық құрылымдарының өзара әрекеттесуі.
Қазіргі уақытта әлеуметтік ортадағы ақпараттық технологиялар мыналарды қамтамасыз етеді:
1) қоғамдық қатынастар мен даму, халықтың әлеуметтiк құрамы, әлеуметтiк инфрақұрылымның мүмкiндiгi, халықты қорғау үшiн көзделген шаралардың тиiмдiлiгi, халықтың ерекше көмекке мұқтаж топтары мен топтары туралы оқиғалар мен статистикалық ақпаратты жинау, жинақтау; назар аудару;
2) деректерді оңай және жылдам табуды, уақтылы жаңартуды және қажет болған жағдайда ұсынуды қамтамасыз ететін пішінде деректерді сақтау;
3) нақты әлеуметтік процестердің көрсеткіштерін олардың трансформация жылдамдығын ескере отырып, халықтың қоғамдық ұдайы өндірісінің индикативтік мысалдарымен салыстыру;
4) әлеуметтік ортаны дамыту мәселелері бойынша ұлттық, жалпы салалық және аймақтық зерттеулер құрылымдарының өзара әрекеттесуі; әр түрлі деңгейдегі басшылардың мәліметтер мен ақпаратты тиісті түрде тиімді, уақтылы және толық беруі.
Көлік жүйесінде АКТ келесі жағдайларда қолданылуы мүмкін:
- ақылды автобус аялдамалары;
- смартфонға арналған қосымшалар; жол жүру ақысын есепке алу.
Ауыл шаруашылығында АКТ үлкен әлеуетке ие:
- ауа райы болжамы; электронды карталар; жабдықтың мониторингі.
Қазіргі уақытта ақпараттық-коммуникациялық технологиялар (АКТ) экономикалық дамудың және халықаралық бәсекеге қабілеттіліктің маңызды факторларының бірі болып табылады.
1.3 АКТ саласының стандарттары
Стандарттау - өндіріс, өнім айналымы салаларында тәртіпке қол жеткізуге және өнімнің, жұмыстардың немесе қызметтердің бәсекеге қабілеттілігін арттыруға бағытталған оларды ерікті көп рет пайдалану мақсатында ережелер мен сипаттамаларды белгілеу.
Стандарттардың үлкен маңызы бар – олар бағдарламалық жасақтаманы әзірлеушілерге басқа әзірлеушілердің деректері мен бағдарламаларын пайдалануға, деректерді экспорттау/импорттау мүмкіндігін береді.
Ақпараттық технологиялар саласының даму бағытында стандарттар барған сайын маңызды орын алуда. Ресми стандарттау ұйымдарындағы 250-ден астам ішкі комитеттер ақпараттық технологиялар стандарттарымен жұмыс істейді. 1000-нан астам стандарттарды бұл ұйымдар әлдеқашан қабылдаған немесе әзірлеу сатысында.
Де-факто - нарықтың үлкен үлесін иеленген және басқа жеткізушілер нарықтағы өз үлесін алу үшін үлгілеуге, көшіруге немесе пайдалануға бейім кез келген жеткізушінің өнімін белгілейтін термин
Заманауи стандарттау бағдарламасының маңыздылығының негізгі себептерінің бірі іс жүзіндегі стандарттарды теріс пайдалану қаупін білу болып табылады. 20 ғасырдың 60-70 жылдарында де-факто стандарттарын жасау пайдаланушыларды негізгі деректерді өңдеу және телекоммуникация құралдарын пайдалану кезінде өндірушілерге тәуелді етті. Бүгінгі стандарттау жұмысының маңызды аспектісі стандартты интерфейстерді жылжыту арқылы осы тәуелділікті жеңу болып табылады. Ұзақ уақыт бойы мұндай стандарттар SQL (Structured Query Language) және D.Ross диаграммалау тілі SADT (Structured Analysis and Design Technique) болды.
De-jure ресми түрде мойындалған стандарттау ұйымымен жасалады. Ол барлығының қатысуға мүмкіндігі бар ашық пікірталастың консенсус процесінің ережелеріне сәйкес әзірленуде.
Ешбір топ өнеркәсіп үшін стандарттар жасай отырып, өз бетінше әрекет ете алмайды. Егер жеткізушілер тобы пайдаланушы талаптарына сәйкес келмейтін стандарт жасаса, ол сәтсіздікке ұшырайды. Егер пайдаланушылар жеткізушілер келісе алмайтын немесе келіспейтін стандарт жасаса, дәл осылай болады - бұл стандарт та сәтті болмайды. Де-юре стандарттарды стандарттарды әзірлеуші ұйымның бақылауымен бекіту үдерісінен өтпей өзгертуге болмайды. OSI (Open Systems Interconnection анықтамалық үлгісі), Ethernet, POSIX, SQL және көптеген тіл стандарттары осындай стандарттарға мысал бола алады.
Халықаралық деңгейде АКТ стандарттарын әзірлейтін ұйымдардың күшті ынтымақтастығы қалыптасты, олардың арасында бірінші кезекте оны ISO (Халықаралық стандарттау ұйымы), IEC (Халықаралық электротехникалық комиссия) және ITU (халықаралық телекоммуникация одағы) деп атауға болады. .
МСЭ секторы телекоммуникациялар (ITU T) 1993 жылдан бастап CCITT (телеграфия және телефония бойынша халықаралық консультативтік комитет) мұрагері болып табылады. 1987 жылы ISO және IEC осы саладағы стандарттау қызметін біріктірді, ISO/IEC/ құрылды. JTC 1 «Ақпараттық технологиялар», оның негізгі міндеті олардың нақты қолданыстарына қарамастан оның негізгі стандарттарын әзірлеу болып табылады.
1.4 АКТ мен мыңжылдық декларациясындағы тұрақты даму мақсаттарына қол жеткізу арасындағы байланыс.
«Біріккен Ұлттар Ұйымының Мыңжылдық Декларациясы» БҰҰ Бас Ассамблеясының 2000 жылғы 8 қыркүйекте қабылданған (№ A/RES/52/2 қарары).
«Мыңжылдық декларациясында» БҰҰ-ға мүше мемлекеттер бейбітшілік пен қауіпсіздік саласындағы мыңжылдықтың даму мақсаттарына қол жеткізуге міндеттеме алды; даму; қоршаған ортаны қорғау; адам құқықтары, демократия және басқару; осал адамдарды қорғау; Африканың қажеттіліктерін қанағаттандыру; Біріккен Ұлттар Ұйымын нығайту.
Кейбір мақсатты көрсеткіштер, әсіресе даму саласында, сандар мен кезеңдерді көрсету арқылы арнайы тұжырымдалған (негізінен 2015 және 2020 жылдар).
Біріккен Ұлттар Ұйымының Бас хатшысы өз баяндамаларында және сөйлеген сөздерінде міндеттемелердің нақты орындалуы туралы үнемі баяндап отырады.
Біріккен Ұлттар Ұйымының Мыңжылдық Декларациясының мақсаттары:
1) аса кедейлік пен аштықты жою;
2) жалпыға бірдей бастауыш білімге қол жеткізу;
3) гендерлік теңдікке жәрдемдесу және әйелдердің құқықтарын кеңейту;
4) балалар өлімін азайтуға;
5) ана денсаулығын жақсарту;
6) АҚТҚ/ЖҚТБ және басқа да аурулармен күресу; 7) экологиялық тұрақтылықты қамтамасыз ету 8) даму жөніндегі жаһандық серіктестік.
2015 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымы Мыңжылдық даму мақсаттарымен (МДМ) байланысты үдерісті аяқтау және 2015 жылдан кейінгі кезеңге арналған жаңа даму бағдарламасын бекіту үшін маңызды жыл болды.
2015 жылғы 25 қыркүйекте өткен Біріккен Ұлттар Ұйымының тұрақты даму жөніндегі саммитінде қабылданған «Әлемді өзгерту: 2030 жылға дейінгі кезеңге арналған тұрақты дамудың күн тәртібі».
Декларацияда АКТ-ның даму катализаторы ретіндегі маңызды рөлі атап көрсетілді және ақпараттың таралуы мен коммуникациялық технологиялар, жаһандық өзара әрекеттесу желілері медицина мен энергетика сияқты әртүрлі салалардағы ғылыми-техникалық және инновациялық қызметті дамытуға және білімге негізделген қоғамдарды қалыптастыруға, цифрлық теңсіздікке және адамзаттық прогресті жеделдету үшін орасан зор мүмкіндіктер ұсынады.
АКТ ерекшеліктері:
· білімді басқару;
· тиімділік;
· желі;
· жан-жақтылық.
АКТ Мыңжылдық декларацияларының мақсаттарына жету құралы болып табылады.
Бақылау сұрақтары
1. Қоғамды ақпараттандыру дегеніміз не және оның негізгі мақсаттары қандай?
2. Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар (АКТ) ұғымына қандай цифрлық технологиялар мен құралдар кіреді?
3. АКТ құралдары аппараттық және бағдарламалық болып бөлінгенде, білім беруде қандай мүмкіндіктерді кеңейтеді?
4. "Де-факто" (de-facto) және "де-юре" (de-jure) стандарттарының айырмашылығы неде? Мысал келтіріңіз.
5. Халықаралық деңгейде АКТ стандарттарын әзірлейтін қандай негізгі ұйымдарды білесіз?
6. БҰҰ Мыңжылдық Декларациясының негізгі мақсаттары қандай және АКТ бұл мақсаттарға жетуде қандай рөл атқарады?
Тақырып 2. КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРГЕ КІРІСПЕ.КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІҢ АРХИТЕКТУРАСЫ.
Жоспар:
1. Компьютерлік жүйелерге шолу.
2. Компьютерлік жүйелердің эволюциясы.
3. Компьютерлік жүйелердің архитектурасы мен компоненттері.
4. Компьютерлік жүйелерді қолдану. 5. Компьютерлік жүйелердегі деректерді ұсыну.
60-жылдардың ортасынан бастап есептеу машиналарын жасау тәсілі айтарлықтай өзгерді. Аппаратураны және кейбір математикалық құралдарды тәуелсіз дамытудың орнына аппараттық (аппараттық) және бағдарламалық (бағдарламалық) құралдар жиынтығынан тұратын жүйе жобалана бастады. Бұл ретте олардың өзара іс-қимыл тұжырымдамасы бірінші орынға шықты. Осылайша түбегейлі жаңа ұғым пайда болды-компьютер архитектурасы.
Компьютердің архитектурасы дегеніміз-тиісті тапсырмалар кластарын шешуде компьютердің функционалдығын анықтайтын аппараттық және бағдарламалық жасақтаманы ұйымдастырудың жалпы принциптерінің жиынтығы және олардың сипаттамалары.
Компьютер архитектурасы көптеген факторларды ескере отырып, аппараттық және бағдарламалық жасақтама кешенін құруға байланысты көптеген мәселелерді қамтиды. Осы факторлардың ішінде ең маңыздылары: құны, қолдану аясы, функционалдығы, жұмыс ыңғайлылығы және архитектураның негізгі компоненттерінің бірі-аппараттық құралдар. Компьютер архитектурасының негізгі компоненттерін суретте көрсетілген схема түрінде ұсынуға болады.
Есептеу құралының архитектурасын оның құрылымынан ажырату керек. Есептеу құралының құрылымы оның нақты құрамын бөлшектердің белгілі бір деңгейінде анықтайды (құрылғылар, блоктар түйіндер және т.б.) және құрал ішіндегі байланыстарды олардың толық көлемінде сипаттайды. Сәулет, керісінше, есептеу құралының құрамдас бөліктерінің өзара әрекеттесу ережелерін анықтайды, олардың сипаттамасы олардың өзара әрекеттесу ережелерін қалыптастыру үшін қажет болған жағдайда орындалады. Ол барлық байланыстарды емес, осы құралды сауатты пайдалану үшін белгілі болуы керек ең маңыздыларын реттейді.
Компьютерлердің мүмкіндіктерін бағалау үшін оларды белгілі бір белгілер бойынша топтарға бөлу әдетке айналған, яғни.жіктеу. Есептеу машиналарын өлшемдер мен өнімділік сияқты көрсеткіштер бойынша жіктеуді келесідей ұсынуға болады:
• өнімділігі жоғары компьютерлер мен жүйелер (супер компьютерлер);
• үлкен компьютерлер (жалпы мақсаттағы әмбебап компьютерлер);
• орташа компьютерлер;
• шағын немесе шағын компьютерлер;
• микроэм;
• дербес компьютерлер; микропроцессорлар.
Отандық компьютерлер үшін "үлкен", "орташа" және "кіші" ұғымдары өте шартты және шетелдік компьютерлердің ұқсас санаттарына сәйкес келмейтінін ескеріңіз.
Тарихи тұрғыдан бірінші болып үлкен компьютерлер (жалпы мақсаттағы әмбебап компьютерлер) пайда болды, олардың элементтік базасы электронды шамдардан ультра жоғары интеграциялық тізбектерге дейін өтті. Үлкен компьютерлердің эволюциялық даму процесінде компьютерлердің бес буынымен байланысты жеке кезеңдерді ажыратуға болады. Компьютерлердің буыны элементтер базасымен (шамдар, жартылай өткізгіштер, әртүрлі интеграция дәрежесіндегі чиптер), архитектурамен және есептеу мүмкіндіктерімен анықталады.
Z3, Mark 1, Colossus және ENIAC (Kopplin 2002) осы жетістіктері бар алғашқы компьютерлердің белгілі мысалдары болып табылады. Ол реле немесе вакуумдық түтіктерді қамтитын схемаларды пайдаланды, ал ақпаратты енгізу және сақтау үшін перфокарталар пайдаланылды. Конрад Зузе өзінің Z3 компьютерін электронды басқарылатын механикалық релелерді қолданып жасаумен танымал.
1944 жылы Гарвард университетінде және IBM-де жасалған Марк 1 компьютері электронды басқарылатын релелерді пайдаланатын бағдарламаланатын машинаның тағы бір әйгілі жетістігі ретінде белгілі. Марк 1 ұзындығы 16 м және биіктігі 2,4 м болатын үлкен өлшемге ие болды. Оны алғашында Әскери-теңіз күштері, кейінірек қайталанатын есептерді шешу үшін басқа салаларда қолданды. Ол 15 жыл бойы жұмыс істеді. Бірінші буындағы компьютерлер пайда болғаннан бері компьютердің одан әрі дамуы технологияның жаңа жетістіктерімен алға жылжыды.
Үлкен компьютерлердің негізгі мақсаты-үлкен көлемдегі ақпаратты өңдеуге және сақтауға, есептеу және ақпараттық-логикалық есептерді шешу барысында күрделі есептеулер мен зерттеулер жүргізуге байланысты жұмыстарды орындау. Мұндай машиналар, әдетте, бірнеше ұйымдар бірлесіп пайдаланатын есептеу орталықтарымен жабдықталған. Үлкен машиналар 70-ші жылдардың ортасына дейін Есептеу техникасы паркінің негізін құрады және бүгінгі күнге дейін сәтті жұмыс істейді. Оларға IBM фирмасының көптеген модельдері (360, 370, 390 отбасылары) және олардың ЕО компьютерлерінің отандық аналогтары кіреді.
Үлкен компьютерлердің өнімділігі бірқатар қосымшалар үшін жеткіліксіз, мысалы, метеорологиялық жағдайды болжау, атом энергетикасы, қорғаныс және т. б.
Орташа компьютерлер тарихи тұрғыдан қызығушылық тудырады. Компьютерлердің дамуының белгілі бір кезеңінде, олардың номенклатурасы және сәйкесінше мүмкіндіктері шектеулі болған кезде, орташа машиналардың пайда болуы табиғи болды. Бұл сыныптағы есептеу машиналары үлкен компьютерлерге қарағанда біршама аз мүмкіндіктерге ие, бірақ олардың құны төмен. Олар қолайлы уақыт шығындарымен жеткілікті үлкен көлемдегі ақпаратты үнемі өңдеуге тура келетін кез келген жерде пайдалануға арналған. Қазіргі уақытта орташа компьютерлер мен бір жағынан үлкен, екінші жағынан кіші компьютерлер арасындағы нақты сызықты анықтау қиын. ЕО компьютерлерінің кейбір модельдерін орташаға жатқызуға болады, мысалы: ЕО-1036, ЕО-1130, ЕО-1120. Шетелде орташа компьютерлерді IBM (International Business Machinery), DEC (Digital Equipment Corporation), Hewlett Packard, СОМРАРЕХ және т. б. шығарады.
Шағын компьютерлер компьютерлердің ең көп және жылдам дамып келе жатқан класын құрайды. Олардың танымалдығы шағын өлшемдерге, төмен шығындарға (үлкен және орташа компьютерлермен салыстырғанда) және әмбебап мүмкіндіктерге байланысты.
Шағын компьютерлер класы 60-шы жылдары пайда болды (Dec компаниясының 12 биттік PD5-5 компьютері). Олардың пайда болуы элементтер базасының дамуына және бірқатар қосымшалар үшін үлкен және орташа компьютерлердің ресурстарының артықтығына байланысты болды. Шағын компьютерлер тар мәндер диапазоны бар деректерді ұсынумен сипатталады (машина сөзі - 2 байт), архитектурада магистральдық принципті қолдану және адам мен компьютердің қарапайым өзара әрекеттесуі. Мұндай машиналар күрделі жабдық түрлерін басқару, автоматтандырылған жобалау жүйелерін және икемді өндіріс жүйелерін құру үшін кеңінен қолданылады. Шағын компьютерлерге DEC компаниясының PDP (содан кейін VAX) сериялы машиналары және олардың отандық аналогтары - шағын компьютерлер тобының модельдері (компьютерлерді қараңыз) жатады.
Микропроцессордың өнертабысы компьютерлердің тағы бір класына - микрокомпьютерлерге әкелді. Микро-компьютерлердің анықтайтын белгісі-бір немесе бірнеше микропроцессорлардың болуы. Микропроцессорды құру компьютердің орталық бөлігін өзгертіп қана қоймай, оның перифериялық бөлігінің шағын құрылғыларын жасау қажеттілігіне әкелді. Микро-компьютерлер шағын көлеміне, жоғары өнімділігіне, жоғары сенімділігіне және төмен құнына байланысты халық шаруашылығы мен қорғаныс кешенінің барлық салаларында кең таралды. Микропроцессорлар мен микро-компьютерлердің пайда болуымен ақпаратты алдын-ала өңдеудің күрделі процедураларын орындайтын интеллектуалды терминалдар құруға болады.
Микропроцессорлар мен микро-компьютерлердің дамуындағы жетістіктер пайдаланушыға жеке қызмет көрсетуге арналған және есептеу техникасы саласындағы мамандардың әртүрлі міндеттерді шешуге бағытталған дербес компьютерлердің (компьютерлердің) пайда болуына әкелді. Дербес компьютердің барлық жабдықтары үстел шегінде орналастырылады.
Дербес компьютер ғылыми-техникалық және қаржылық-экономикалық есептеулерді тиімді жүргізуге, мәліметтер базасын ұйымдастыруға, құжаттар мен кез-келген басқа мәтіндерді дайындауға және өңдеуге, іс қағаздарын жүргізуге, графикалық ақпаратты өңдеуге және т.б. мүмкіндік береді.
ДК негізінде әртүрлі кәсіптердің (конструкторлар, технологтар, әкімшілік аппарат және т.б.) өкілдері үшін автоматтандырылған жұмыс орындары (АЖО) құрылады.
Жеке және микро-компьютерлер нарығы жетекші әлемдік фирмалардың: IBM, DEC, Hewlett Packard, Apple (АҚШ), COMPARE/, Siemens (Германия), ICL (Англия) және т. б.
жеткізілімдері есебінен үздіксіз кеңейіп келеді. Есептеу техникасының негізгі сипаттамалары
Есептеу техникасының негізгі сипаттамаларына оның өнімділігі, жад сыйымдылығы, есептеу дәлдігі және т. б. сияқты техникалық сипаттамалары жатады.
Компьютердің жылдамдығы екі аспектіде қарастырылады. Бір жағынан, ол секундына орталық процессор орындайтын қарапайым операциялардың санымен сипатталады. Қарапайым операция деп қосу, жіберу, салыстыру т.б. сияқты кез-келген қарапайым операция түсініледі, екінші жағынан, компьютердің жылдамдығы оның жадының ұйымдастырылуына байланысты. Жадтан қажетті ақпаратты іздеуге кететін уақыт компьютердің жұмысына айтарлықтай әсер етеді.
Қолдану саласына байланысты компьютерлер секундына бірнеше жүз мыңнан миллиардқа дейін жұмыс істейді. Күрделі мәселелерді шешу үшін бірнеше компьютерлерді қажетті жиынтық жылдамдықпен Бірыңғай есептеу кешеніне біріктіруге болады.
Өнімділікпен қатар өнімділік ұғымы жиі қолданылады. Егер біріншісі, негізінен, компьютерде қолданылатын элементтер жүйесіне байланысты болса, екіншісі оның архитектурасына және шешілетін мәселелердің түрлеріне байланысты. Тіпті бір компьютер үшін де өнімділік сияқты сипаттама тұрақты мән емес. Осыған байланысты мыналар ажыратылады: жедел жадқа қол жеткізуді есепке алмай, процессордың сағаттық жылдамдығымен анықталатын ең жоғары жылдамдық; жедел жадқа қол жеткізу уақытын ескере отырып анықталатын номиналды жылдамдық; есептеу процесін ұйымдастырудың жүйелік шығындарын ескере отырып анықталатын жүйелік өнімділік; шешілетін міндеттердің сипатын ескере отырып анықталатын пайдалану.
Жадтың сыйымдылығы немесе көлемі компьютердің жадына орналастыруға болатын ақпараттың максималды мөлшерімен анықталады. Әдетте жад сыйымдылығы байтпен өлшенеді. Компьютердің жады ішкі және сыртқы болып бөлінеді. Ішкі немесе жедел жады әр түрлі машиналар кластарында әр түрлі болады және компьютердің адрестік жүйесімен анықталады. Блок құрылымы мен алынбалы диск конструкцияларына байланысты сыртқы жад сыйымдылығы іс жүзінде шектелмейді.
Есептеулердің дәлдігі бір санды көрсету үшін қолданылатын биттер санына байланысты. Қазіргі заманғы компьютерлер 32 немесе 64 биттік микропроцессорлармен жабдықталған, бұл әртүрлі қосымшаларда есептеулердің жоғары дәлдігін қамтамасыз ету үшін жеткілікті.
Алайда, егер бұл жеткіліксіз болса, екі есе немесе үш есе разрядты торды қолдануға болады.
Компьютердің архитектурасы келесі салаларды қамтиды:
· компьютерлік жүйені құрайтын негізгі физикалық компоненттер (аппараттық құрал); - компьютер түсінетін нұсқаулар/тіл түрлері;
· осы нұсқауларды орындайтын негізгі компьютерлік технология (кейде микроархитектура деп аталады).
Осы операциялардың кез келгені үшін арнайы компьютер блоктары жауап береді: - енгізу құрылғысы;
· ОРТАЛЫҚ ЕСЕПТЕУІШ БӨЛІМ;
· сақтау құрылғысы; - Шығару құрылғысы.
Бұл блоктардың барлығы бөлек шағын құрылғылардан тұрады. Қазіргі компьютерлер ашық архитектура принципіне негізделген:
· стандартты және тек оның конфигурациясымен және компьютердің жұмыс істеу принципінің сипаттамасымен реттеледі;
· әртүрлі құрылғыларды енгізуге арналған кеңейту розеткаларының болуына байланысты компьютерді жаңарту және кеңейту мүмкіндігі бар, яғни пайдаланушы өз таңдауы бойынша өз компьютерінің конфигурациясын өзгертеді.
Компьютердің құрылымы мыналардан тұрады:
· аналық плата;
· CPU (Central Processing Unit) + FPU (Floating Processing Unit);
· HDD (Hard Disc Drive), FDD (дискеттік диск);
· RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory);
· Графикалық контроллер;
· Кабельдер;
· Іс;
· UPS (Үздіксіз қуат көзі);
· Енгізу құрылғылары – пернетақта, тінтуір, джойстик, трекбол, сканер, цифрландыру;
· шығару құрылғылары – монитор, плоттер, принтер;
· Мультимедиялық CD-ROM (Compact Disk- Read Only Memory), дыбыстық карта, DVD ROM (Digital Video Disk - Read Only Memory), карта енгізу-шығару;
· Байланысқа арналған құрылғы - желілік карта, модем.нейм
Аналық плата – компьютердің шассидегі ең үлкен тақтасы болып табылатын баспа схемасы және компьютердің негізі (2.9-сурет). Бұл құрылғының негізгі қызметі - әртүрлі перифериялық құрылғыларды ДК-ге қосу мүмкіндігі, ДК мүмкіндіктерін кеңейтуге көмектесетін қосымша компоненттер.
Әдетте командалар дәйекті түрде орындалады, бірақ кейде бағдарламаның басқа бөліктеріне көшу мүмкін болады, мысалы, берілген шартқа сәйкес.
CPU мүмкіндіктері:
· берілген бағдарлама бойынша арифметикалық және логикалық амалдарды орындау арқылы мәліметтерді өңдеу (Arithmetic Logic Unit);
· компьютер құрылғыларын бағдарламалық басқару (Control device).
Процессор бір уақытта тек бір бағдарламаны орындай алады. Көптеген заманауи операциялық жүйелер көп тапсырмалы, яғни жүйеде бір уақытта бірнеше тапсырмаларды орындауға болады, олардың саны алдын ала белгісіз. Процессорлардың саны әрине болғандықтан, мүмкіндік беретін алгоритмдер қажет олардың әрқайсысы процессор уақытын алатындай процестердің орындалуын кезектестіріп отыруға болады. Бұл тәсіл деп аталады: әрбір процеске процессор уақытының кванты бөлінеді, одан кейін басқару басқа процеске ауысады (бұл әрекет контекстік ауысу деп аталады).
Арифметикалық-логикалық құрылғы - бұл программа командалары бойынша мәліметтер түрлендірілетін компьютерлік блок: сандарға арифметикалық амалдар, кодты түрлендіру және т.б.
Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын үйлестіреді. Белгілі бір ретпен ол оперативті жадтан команда бойынша пәрменді таңдайды. Әрбір пәрмен декодталған, қажетіне қарай командада көрсетілген жедел жад ұяшықтарынан деректер элементтері ALU-ға тасымалданады; ALU ағымдағы пәрменмен көрсетілген әрекетті орындау үшін конфигурацияланған (бұл әрекетке енгізу-шығару құрылғылары да қатыса алады); осы әрекетті орындау үшін команда беріледі. Бұл процесс келесі жағдайлардың бірі пайда болғанша жалғасады: кіріс деректері таусылғанша, құрылғылардың бірінен жұмысты тоқтату пәрмені алынғанша және компьютердің қуаты өшірілгенше.
Орталық процессордың негізгі параметрлері
· уақыт бірлігінде процессор орындайтын тактілік операциялардың (циклдердің) санын анықтайтын тактілік жиілік (Гц, МГц, ГГц);
· бір тактілік циклде өзінің регистрлерінде қанша деректер биттерін қабылдап, өңдей алатындығын көрсететін бит;
· процессор жиілігіне жету үшін аналық платаның тактілік жиілігін көбейтетін тактілік жиіліктің ішкі көбейту коэффициенті;
· жұмыс кернеуі;
· кэш өлшемі, жиі қолданылатын деректер мен командаларды сақтауға арналған жоғары жылдамдықты кэш.
Жүйе шинасы – есептеу жүйесінің негізгі компоненттерін байланыстыратын жалғыз компьютер шинасы.
Жүйелік шина үш бөліктен тұрады:
· деректер шинасы (әртүрлі құрылғылар арасында деректерді тасымалдауға арналған шин);
· адрес шинасы (деректер жіберілетін немесе деректер шинасы арқылы деректер оқылатын құрылғыны немесе жадты таңдауға арналған шин);
· басқару шинасы (магистральдағы ақпарат алмасу сипатын анықтайтын сигналды беруге арналған автобус).
Сақтау құрылғысы – бағдарламаларды, кіріс және нәтиже деректерін және аралық нәтижелерді уақытша (RAM) және ұзақ (тұрақты жад) сақтауға арналған компьютердің бірлігі.
Жедел жадтағы ақпарат қуат қосылған кезде ғана уақытша сақталады, бірақ жедел жадтың жылдамдығы жоғары. Тұрақты жадта деректерді компьютер өшірілген кезде де сақтауға болады, бірақ тұрақты жад пен орталық процессор арасындағы деректер алмасу жылдамдығы, көп жағдайда, әлдеқайда төмен.
Компьютер жадысының конфигурациясы негізінен үш параметрмен анықталады:
· Сыйымдылық;
· Жылдамдық;
· Құны.
Бақылау сұрақтары:
1. Компьютер архитектурасы дегеніміз не және оның компьютер құрылымынан айырмашылығы қандай?
2. Компьютерлерді өлшемдері мен өнімділігі бойынша жіктеудің негізгі топтарын атаңыз.
3. Тарихта электронды басқарылатын релелерді қолданған алғашқы компьютерлерге қандай мысалдар бар?
4. Компьютердің ашық архитектура принципі пайдаланушыға өз компьютерінің конфигурациясын өзгертуде қандай мүмкіндіктер береді?
5. Орталық процессордың (CPU) негізгі атқаратын қызметтері мен басты параметрлері қандай?
6. Жүйелік шинаның құрамына кіретін үш бөлікті және олардың міндеттерін сипаттаңыз.