4. Tendenze nello sviluppo della tecnologia informatica

Secondo gli esperti, nel primo decennio del 21 ° secolo. L'importanza del software aumenterà, così come aumenteranno i problemi relativi alla sua compatibilità e sicurezza.

Tra i sistemi operativi verranno realizzati ulteriori sviluppi Sistemi Linux e Windows. Dal punto di vista dell'utente finale, nei prossimi anni dovrebbero esserci grandi cambiamenti nel modo in cui comunica con il suo computer. In primo luogo, l'immissione grafica dei dati verrà utilizzata in modo più ampio, anche nella modalità di riconoscimento automatico della grafia. In secondo luogo, verrà utilizzato l'input vocale: prima per controllare i comandi, quindi verrà padroneggiata la digitalizzazione vocale automatica. Per risolvere i problemi di cui sopra, appropriato dispositivi esterni.

In futuro avranno grande importanza i lavori nel campo dell'elaborazione intelligente di dati non strutturati, in primo luogo testi, poi grafica, suoni e video.

Una delle direzioni più promettenti nello sviluppo della tecnologia informatica è l'implementazione del concetto di network computing, che utilizza l'idea di utilizzare risorse informatiche gratuite per i calcoli. Questo concetto si chiama Griglia e comprende cinque punti chiave:

Applicazione di standard aperti;

Integrazione di sistemi eterogenei;

Condivisione dei dati;

Allocazione dinamica delle risorse;

Consolidamento delle reti di computer di molte imprese e organizzazioni.

Lo sviluppo dei computer seguirà il percorso della creazione di computer optoelettronici con parallelismo massiccio e struttura neurale, che sono una rete distribuita di un gran numero (decine di migliaia) di semplici microprocessori che modellano l'architettura dei sistemi biologici neurali.

I personal computer portatili con connessioni wireless all'Internet globale riceveranno un ulteriore sviluppo.

Va notato che lo sviluppo della tecnologia informatica dipende interamente dalle tendenze nello sviluppo del sistema economico mondiale.

Lezione n. 6 Storia dello sviluppo della tecnologia informatica

Lezione n. 3 Generazioni e classificazione dei computer

1.Generazioni di tecnologia informatica

Esistono cinque generazioni di computer.

Prima generazione(1945-1954) è caratterizzato dalla comparsa della tecnologia che utilizza tubi a vuoto. Questa è l'era dell'emergere della tecnologia informatica. La maggior parte delle macchine di prima generazione erano dispositivi sperimentali e furono creati per testare alcuni principi teorici. Il peso e le dimensioni di questi computer erano tali da richiedere spesso edifici separati.

I fondatori dell'informatica sono giustamente considerati Claude Shannon, il creatore della teoria dell'informazione, Alan Turing, un matematico che ha sviluppato la teoria dei programmi e degli algoritmi, e John von Neumann, l'autore della progettazione di dispositivi informatici, che a questo giorno è alla base della maggior parte dei computer. In quegli stessi anni nacque un'altra nuova scienza legata all'informatica: la cibernetica, la scienza della gestione come uno dei principali processi informativi. Il fondatore della cibernetica è il matematico americano Norbert Wiener.

Nella seconda generazione(1955-1964) invece dei tubi a vuoto furono usati transistor e nuclei magnetici e tamburi iniziarono ad essere usati come dispositivi di memoria - prototipi di moderni dischi fissi. Tutto ciò ha permesso di ridurre le dimensioni e il costo dei computer, che poi hanno iniziato a essere prodotti per la vendita.

Ma le principali conquiste di quest’epoca riguardano il campo dei programmi. Nella seconda generazione è apparso per la prima volta quello che oggi viene chiamato sistema operativo. Allo stesso tempo furono sviluppati i primi linguaggi di alto livello: Fortran, Algol, Cobol. Questi due importanti miglioramenti hanno reso la scrittura di programmi per computer molto più semplice e veloce.

Allo stesso tempo, la portata delle applicazioni informatiche si è ampliata. Ora non erano più solo gli scienziati a poter contare sull'accesso alla tecnologia informatica, poiché i computer venivano utilizzati nella pianificazione e nella gestione, e alcune grandi aziende iniziarono addirittura a informatizzare la propria contabilità, anticipando questo processo di vent'anni.

IN terza generazione(1965-1974) per la prima volta iniziarono ad essere utilizzati circuiti integrati: interi dispositivi e assiemi di decine e centinaia di transistor, realizzati su un unico cristallo semiconduttore (microcircuito). Allo stesso tempo apparve la memoria a semiconduttore, che viene ancora utilizzata nei personal computer come memoria operativa.

In quegli anni la produzione dei computer assunse una scala industriale. IBM fu la prima a vendere una serie di computer perfettamente compatibili tra loro, dal più piccolo, grande come un piccolo armadio (allora non avevano mai fatto niente di più piccolo), ai modelli più potenti e costosi. La più diffusa in quegli anni era la famiglia System/360 di IBM, sulla base della quale fu sviluppata in URSS la serie di computer ES. All'inizio degli anni '60. apparvero i primi minicomputer: pochi computer potenti, conveniente per piccole imprese o laboratori. I minicomputer furono il primo passo verso i personal computer, i cui prototipi furono realizzati solo a metà degli anni '70.

Nel frattempo, il numero di elementi e connessioni che si adattavano a un chip era in costante crescita e negli anni '70. i circuiti integrati contenevano già migliaia di transistor.

Nel 1971, Intel pubblicò il primo microprocessore, destinato alle calcolatrici desktop appena apparse. Questa invenzione creò una vera rivoluzione nel decennio successivo. Il microprocessore è il componente principale di un moderno personal computer.

A cavallo tra gli anni '60 e '70. (1969) apparve la prima rete informatica globale ARPA, prototipo rete moderna Internet. Nello stesso 1969 apparvero contemporaneamente il sistema operativo Unix e il linguaggio di programmazione C, che ebbero un enorme impatto sul mondo del software e mantengono ancora la loro posizione dominante.

Quarta generazione(1975 -1985) è caratterizzato da un piccolo numero di innovazioni fondamentali nel campo dell'informatica. I progressi sono andati principalmente lungo il percorso di sviluppo di ciò che era già stato inventato e inventato, principalmente attraverso l'aumento della potenza e la miniaturizzazione degli elementi base e dei computer stessi.

L'innovazione più importante della quarta generazione è la sua comparsa all'inizio degli anni '80. computer personale. Grazie a loro la tecnologia informatica diventa davvero diffusa e accessibile a tutti. Sebbene personal computer e minicomputer lo siano ancora potenza di calcolo sono in ritardo rispetto alle macchine consolidate, la maggior parte delle innovazioni, come le interfacce grafiche utente, i nuovi dispositivi periferici, le reti globali, sono associate all'emergere e allo sviluppo di questa particolare tecnologia.

I grandi computer e i supercomputer, ovviamente, continuano a svilupparsi. Ma ora non dominano più il mondo dei computer come una volta.

Vengono fornite alcune caratteristiche di quattro generazioni di tecnologia informatica

Caratteristica	Posizione
	Primo	secondo	terzo	il quarto
Elemento principale	Lampada elettrica	Transistor	Circuito integrato	Circuito integrato di grandi dimensioni
Numero di computer nel mondo, pz.			Decine di migliaia	Milioni
Dimensioni del computer		Significativamente più piccolo	Decine di migliaia	Microcalcolatore
Esecuzione (condizionata) di operazioni/ Con	Diverse unità	Diverse decine di unità	Diverse migliaia di unità	Diverse decine di migliaia di unità
Mezzo di memorizzazione	Carta perforata, nastro perforato	Nastro magnetico		floppy disk

Quinta generazione(dal 1986 ad oggi) è in gran parte determinato dai risultati del lavoro del Comitato giapponese per la ricerca scientifica nel campo dei computer, pubblicato nel 1981. Secondo questo progetto, i computer e i sistemi informatici di quinta generazione, oltre a prestazioni elevate e affidabilità a costi inferiori, utilizzando le tecnologie più recenti, devono soddisfare i seguenti requisiti funzionali qualitativamente nuovi:

garantire la facilità d'uso dei computer implementando sistemi di input/output vocale, nonché l'elaborazione interattiva delle informazioni utilizzando i linguaggi naturali;

fornire possibilità di apprendimento, costruzioni associative e conclusioni logiche;

semplificare il processo di creazione Software automatizzando la sintesi dei programmi secondo le specifiche dei requisiti originali in linguaggi naturali;

migliorare le caratteristiche di base e le qualità prestazionali della tecnologia informatica per soddisfare vari problemi sociali, migliorare il rapporto costi-benefici, la velocità, la leggerezza e la compattezza dei computer;

fornire una varietà di apparecchiature informatiche, elevata adattabilità alle applicazioni e affidabilità operativa.

Attualmente è in corso un intenso lavoro per creare computer optoelettronici con parallelismo massiccio e struttura neurale, che sono una rete distribuita di un gran numero (decine di migliaia) di semplici microprocessori che modellano l'architettura dei sistemi biologici neurali.

2. Classificazione dei calcolatori elettronici

I computer possono essere classificati in base a diverse caratteristiche:

Secondo il principio di azione.

Secondo lo scopo del computer.

In termini di dimensioni e funzionalità.

Secondo il principio di funzionamento di un computer :

Gli AVM sono computer analogici continui che funzionano con informazioni presentate in forma continua (analogica), ad es. sotto forma di una serie continua di valori di qualsiasi quantità fisica (molto spesso tensione elettrica);

I computer digitali sono computer digitali discreti che funzionano con informazioni presentate in forma discreta (digitale);

I GVM sono computer ibridi ad azione combinata che funzionano con le informazioni presentate sia in forma digitale che analogica. I GVM combinano i vantaggi di AVM e TsVM. Si consiglia di utilizzarli per risolvere problemi di gestione di sistemi tecnici complessi ad alta velocità.

Secondo lo scopo del computer :

computer centrali progettato per risolvere un'ampia varietà di problemi ingegneristici e tecnici: economici, matematici, informativi e altri, caratterizzati dalla complessità degli algoritmi e da un grande volume di dati elaborati;

computer orientati ai problemi servire a risolvere una gamma più ristretta di problemi associati, di regola, al controllo dei processi tecnologici;

computer specializzati vengono utilizzati per risolvere una gamma ristretta di problemi o implementare un gruppo di funzioni strettamente definito.

Per dimensioni e funzionalità :

ultra-piccoli (microcomputer) devono la loro comparsa all'invenzione del microprocessore, la cui presenza inizialmente serviva come caratteristica distintiva dei microcomputer, sebbene ora i microprocessori siano utilizzati in tutte le classi di computer senza eccezioni;

piccolo (mini-computer) sono spesso utilizzati per controllare i processi tecnologici;

computer centrali più spesso chiamati mainframe. Le principali aree di utilizzo efficace dei mainframe sono la risoluzione di problemi scientifici e tecnici, il lavoro in sistemi informatici con elaborazione di informazioni batch, il lavoro con database di grandi dimensioni, la gestione reti di computer e le loro risorse;

extra-large (supercomputer)– potenti computer multiprocessore con velocità di decine di miliardi di operazioni al secondo e volume memoria ad accesso casuale decine di GB.

3. Principi di struttura e funzionamento dei computer di John von Neumann

La maggior parte dei computer moderni funziona sulla base di principi formulati nel 1945 da uno scienziato americano di origine ungherese, John von Neumann.

1. Principio di codifica binaria. Secondo questo, tutte le informazioni che entrano nel computer sono codificate utilizzando simboli binari (segnali).

2. Principio del controllo del programma. Un programma per computer è costituito da un insieme di comandi che vengono eseguiti automaticamente dal processore uno dopo l'altro in una determinata sequenza.

3. Il principio di omogeneità della memoria. Programmi e dati sono archiviati nella stessa memoria, quindi il computer non distingue tra ciò che è archiviato in una determinata cella di memoria: un numero, un testo o un comando. È possibile eseguire le stesse azioni sui comandi e sui dati.

4. Principio di mira. Strutturalmente, la memoria principale è costituita da celle numerate, ognuna delle quali è accessibile al processore in qualsiasi momento.

Secondo von Neumann un computer è costituito dai seguenti blocchi principali:

1) dispositivo di input/output di informazioni;

2) memoria del computer;

3) processore, comprendente un'unità di controllo (CU) e un'unità aritmetico-logica (ALU).

Durante il funzionamento del computer, le informazioni entrano nella memoria attraverso i dispositivi di input. Il processore recupera le informazioni elaborate dalla memoria, lavora con esse e vi inserisce i risultati dell'elaborazione. I risultati ottenuti vengono comunicati a una persona tramite dispositivi di output.

La memoria del computer è composta da due tipi di memoria: interna ( operativo) ed esterno ( lungo termine).

RAM- Questo dispositivo elettronico, che memorizza le informazioni mentre è alimentato dall'elettricità. La memoria esterna è una varietà di supporti magnetici (nastri, dischi), dischi ottici.

Negli ultimi decenni, il processo di miglioramento dei computer si è svolto nel quadro della struttura generalizzata data.

4.Classificazione dei personal computer

Come accennato in precedenza, un personal computer (PC) è un microcomputer universale per utente singolo.

Personal computer Innanzitutto è un computer accessibile al pubblico e ha una certa universalità.

Per soddisfare le esigenze dell'utente, il PC deve avere le seguenti proprietà:

avere un costo relativamente basso ed essere accessibili ai singoli acquirenti;

garantire un funzionamento autonomo senza requisiti speciali per le condizioni ambientali;

fornire flessibilità all’architettura, rendendo possibile ricostruirla per una varietà di applicazioni nel campo della gestione, della scienza, dell’istruzione e nella vita di tutti i giorni;

sistema operativo e Software deve essere sufficientemente semplice da consentire all'utente di lavorare con un PC senza una formazione professionale specifica;

hanno un'elevata affidabilità operativa (più di 5000 ore tra guasti).

Secondo la specifica standard internazionale RS99, i PC sono suddivisi nelle seguenti categorie in base alla destinazione d'uso:

PC di massa (Consumatore);

PC aziendale (PC da ufficio);

PC portatili (PC portatili);

postazione di lavoro (PC postazione di lavoro);

PC di intrattenimento (PC di intrattenimento).

La maggior parte dei PC attualmente disponibili sul mercato sono mainstream. Per i PC aziendali, i requisiti per gli strumenti di riproduzione grafica sono ridotti al minimo e non esistono requisiti per lavorare con i dati audio. Per i PC portatili è obbligatorio disporre di strumenti per creare connessioni di accesso remoto, ad es. mezzi di comunicazione informatica. Nella categoria workstation sono aumentati i requisiti per i dispositivi di archiviazione dati e nella categoria PC per l'intrattenimento per la riproduzione audio e video.

I PC sono divisi per generazione:

sui PC di 1a generazione utilizzare microprocessori a 8 bit;

I PC di seconda generazione utilizzano microprocessori a 16 bit;

I PC di terza generazione utilizzano microprocessori a 32 bit;

I PC di quarta generazione utilizzano microprocessori a 64 bit.

I PC possono anche essere divisi in due grandi gruppi: fissi e portatili. I computer portatili includono laptop, quaderni elettronici, segretari e taccuini.

La base del PC è unità di sistema, che contiene:

microprocessore (MP);

unità di memoria ad accesso casuale (RAM);

memoria di sola lettura (ROM); memoria a lungo termine su disco magnetico rigido (Winchester);

Dispositivi per il lancio di compact disc (CD) e floppy disk (FHD).

Ci sono anche schede: rete, memoria video, elaborazione audio, modem (modulatore-demodulatore), schede di interfaccia che servono dispositivi di input/output: tastiera, display, mouse, stampante, ecc.

Tutti i componenti funzionali del PC sono interconnessi tramite una dorsale di sistema, composta da più di tre dozzine di microconduttori ordinati formati su un circuito stampato. Il microprocessore viene utilizzato per elaborare le informazioni: seleziona i comandi da memoria interna(RAM o ROM), li decrittografa e quindi li esegue, eseguendo operazioni aritmetiche e logiche. Riceve i dati da un dispositivo di input e invia i risultati ai dispositivi di output. Produce inoltre segnali di controllo e sincronizzazione per il funzionamento coordinato dei suoi componenti interni, controlla il funzionamento del bus di sistema e di tutti i dispositivi periferici. Nello schema inferiore è presentato uno schema circuitale semplificato del microprocessore (evidenziato da una linea tratteggiata con la scritta CPU). È costituito da: un'unità logica aritmetica (ALU) che esegue operazioni aritmetiche e operazioni logiche su numeri binari; un blocco di registri di uso generale (GPR) utilizzati per la memorizzazione temporanea delle informazioni elaborate (R0 - R5), uno stack pointer (R6) e un program counter (R7); un dispositivo di controllo (CU) che determina l'ordine di funzionamento di tutti i nodi del microprocessore. Una delle caratteristiche più importanti di un microprocessore è la profondità di bit, determinata dal numero di bit ALU e RON. I moderni microprocessori hanno lunghezze binarie di 16, 32 e 64 bit, nonché fino a 200 o più istruzioni interne diverse.

11. Le principali caratteristiche funzionali di un personal computer sono:

1. prestazioni, velocità, velocità dell'orologio. Le prestazioni dei computer moderni vengono solitamente misurate in milioni di operazioni al secondo;

2. capacità in bit del microprocessore e dei bus di codifica dell'interfaccia. La capacità in bit è il numero massimo di bit di un numero binario su cui può essere eseguita contemporaneamente un'operazione della macchina, inclusa l'operazione di trasmissione di informazioni; maggiore è la profondità di bit, maggiori, a parità di altre condizioni, saranno le prestazioni del PC;

3. tipologie di sistema e interfacce locali. Diversi tipi di interfacce forniscono diverse velocità di trasferimento delle informazioni tra i nodi della macchina, consentono di connettere un numero diverso di dispositivi esterni e le loro diverse tipologie;

4. Capacità della RAM. La capacità della RAM viene solitamente misurata in MB. Molti programmi applicativi moderni con RAM con una capacità inferiore a 16 MB semplicemente non funzionano o funzionano, ma molto lentamente;

5. capacità del disco rigido (disco rigido). La capacità del disco rigido viene solitamente misurata in GB;

6. tipo e capacità delle unità floppy disk. Attualmente vengono utilizzate unità floppy disk, utilizzando floppy disk con un diametro di 3,5 pollici, aventi una capacità standard di 1,44 MB;

7. disponibilità, tipologie e capacità della memoria cache. La memoria cache è una memoria bufferizzata, accessibile all'utente e ad alta velocità, utilizzata automaticamente dal computer per accelerare le operazioni con le informazioni archiviate in dispositivi di archiviazione più lenti. La presenza di una memoria cache da 256 KB aumenta le prestazioni di un personal computer di circa il 20%;

8. tipo di monitor video e adattatore video;

9. disponibilità e tipologia di stampante;

10. presenza e tipologia del lettore CD-ROM;

11. presenza e tipologia di modem;

12. disponibilità e tipologia degli strumenti multimediali audio-video;

13. software disponibile e tipologia di sistema operativo;

14. compatibilità hardware e software con altri tipi di computer. Per compatibilità hardware e software con altri tipi di computer si intende la capacità di utilizzare su un computer, rispettivamente, gli stessi elementi tecnici e software di altri tipi di macchine;

15. capacità di lavorare in una rete di computer;

16. capacità di lavorare in modalità multitasking. La modalità multitasking consente di eseguire calcoli contemporaneamente su più programmi (modalità multiprogramma) o per più utenti (modalità multiutente);

17. affidabilità. L'affidabilità è la capacità di un sistema di svolgere pienamente e correttamente tutte le funzioni ad esso assegnate;

18. costo;

19. dimensioni peso.

12 . Tipi di personal computer portatili. Esistono tre categorie principali di sistemi portatili oggi sul mercato: laptop, notebook e subnotebook. Un po' da parte sono i PDA (pocket personal computer), la cui definizione non è molto chiara, si basano principalmente sulle dimensioni e sul peso; queste caratteristiche sono direttamente correlate alle capacità del sistema, poiché quanto più grande è il case, tanto più sono i componenti può essere inserito. Pertanto non sorprende che alcuni produttori di computer portatili a volte "denominano erroneamente" le categorie di sistemi che producono: un laptop si chiama laptop o viceversa. Di seguito considereremo tutti gli standard dei sistemi portatili.

Computer portatile . Questo era il nome dei primi computer portatili. Al giorno d'oggi i sistemi più portatili si chiamano laptop. Un tipico laptop pesa più di 3 kg e ha una dimensione superiore a 23 30 5 cm L'avvento degli schermi di grandi dimensioni sul mercato moderno ha portato ad un aumento delle dimensioni (ad eccezione dell'altezza, che in alcuni modelli è diminuita) dei computer portatili. Un tempo computer più piccoli, i laptop stanno diventando macchine ultramoderne, paragonabili per capacità e prestazioni ai sistemi desktop, come ad esempio il portatile Pentium 4, assemblato utilizzando componenti di normali computer desktop. I vantaggi di un tale sistema sono i prezzi più bassi rispetto a un laptop funzionalmente simile e una maggiore facilità d'uso. Limitazioni nell'uso - mobilità condizionata; tale sistema è più progettato per la massima comodità del desktop del manager. In molti casi, i laptop vengono presentati dai produttori come sostituti dei sistemi desktop o come sistemi multimediali portatili per presentazioni ("Sistemi stradali") . Grandi display a matrice attiva con capacità RAM da 32 a 512 MB, dischi rigidi con una capacità di 20 GB o più, unità CD-ROM e DVD integrate Sistemi acustici, comunicazioni e porte per il collegamento di display esterni, sistemi di archiviazione e audio sono tra i componenti inclusi in molti moderni sistemi laptop. Inoltre, alcuni modelli "avanzati" contengono anche un'unità combinata DVD-CD/RW e un dispositivo di comunicazione wireless Wi-Fi. La maggior parte dei laptop è dotata di apparecchiature di docking, che consentono di utilizzarli come "base di partenza" per connettersi a una rete di computer. e utilizzare un monitor full-size e una tastiera. Per chi è costantemente in movimento, questo è molto meglio che avere un sistema desktop portatile separato che richiede una costante sincronizzazione dei dati. Anche se, ovviamente, devi pagare tutto: il costo dei laptop più potenti è ormai più del doppio del costo di sistemi desktop simili.

Netbook . L'obiettivo degli sviluppatori di sistemi portatili di questo tipo era quello di creare un computer che fosse sotto tutti gli aspetti più piccolo di un laptop. Un netbook pesa 2-3 kg, ha un display più piccolo di un laptop, una risoluzione e capacità multimediali inferiori (ma non considerate deboli queste macchine). Molti di loro hanno dischi rigidi e memoria non meno dei laptop, e la maggior parte contiene anche CD-ROM e adattatori audio. Progettati non per sostituire, ma piuttosto come complemento di un sistema desktop, i netbook non sono certo sorprendenti in termini di capacità, ma sono computer da viaggio completi di tutte le funzionalità. Esiste un'ampia gamma di opzioni e configurazioni hardware disponibili per i netbook perché sono progettati per un'ampia gamma di utenti, dai professionisti ai venditori che utilizzano il minimo indispensabile di funzionalità.

Subnotebook . Il subnotebook è significativamente più piccolo dei suoi omologhi. È perfetto per i viaggiatori che non necessitano delle funzionalità avanzate di una macchina grande ed eccessivamente pesante, ma desiderano la funzionalità di un computer desktop in movimento e la possibilità di connettersi a una rete aziendale. I subnotebook in genere non hanno un'interfaccia interna unità floppy, ma a volte dispongono di un connettore per il collegamento di un'unità esterna. Inoltre, non sono presenti unità CD-ROM o altri componenti ingombranti, ma c'è un display relativamente grande e di alta qualità, uno spazio di archiviazione significativo e una tastiera a grandezza naturale (per gli standard dei laptop) non è rara su queste macchine. Alcuni modelli di subnotebook (ad esempio l'IBM THINKPAD 570) sono dotati di un modulo speciale con il quale è possibile collegare "nessun hardware", come un'unità CD-ROM o DVD. Esistono subnotebook progettati appositamente per persone "cool" (come come personale dirigente) che utilizzano principalmente strumenti di posta elettronica e di pianificazione e desiderano un sistema leggero, elegante e di grande effetto. Il costo di tali sistemi è al livello (o superiore) dei laptop. Un esempio potrebbe essere un subnotebook Acer Pentium III (CPU 1,13 MHz) o Acer Pentium IV (CPU 1,2 MHz) con un disco rigido da 20 GB e una dimensione approssimativa di 25 x 15 2 cm.

Palmari . Questa categoria è apparsa sul mercato relativamente di recente. Il nome di questi computer corrisponde alle loro dimensioni: possono stare nel palmo di una mano. Questa categoria di sistemi portatili non include gli assistenti personali collegati in rete o i sistemi alimentati. Controllo di Windows CE. I palmari sono computer perfettamente funzionanti con un sistema operativo simile ai modelli desktop. La tastiera del palmare è spesso un set di tasti base e di dimensioni più piccole. Pertanto, tali computer sono più adatti per inviare e-mail o fax in movimento o per risolvere altri piccoli compiti. Un tipico rappresentante di un palmare è la serie di computer Libretto prodotta da Toshiba (secondo una classificazione più moderna, sono classificati come subnotebook). Un computer di questo tipo pesa circa 700 grammi, ha uno schermo da 8 pollici e nella piccola tastiera è integrato un dispositivo di puntamento Trakpoint. Tali palmari hanno prestazioni inferiori rispetto ad altri tipi di computer portatili, ma hanno un vantaggio: su di esso è possibile installare il sistema operativo Windows e tutte le applicazioni necessarie.

Pocket PC . Si tratta di computer e organizzatori che possono essere controllati dai sistemi Palm OC, Windows CE, Pocket PC, EPOC. Possono essere basati su tastiera (PC palmare) o senza tastiera (PC palmare). Inoltre, ci sono gli smartphone: una combinazione di computer tascabile e cellulare. Tali computer non sono completi, nel senso che richiedono il collegamento a una macchina fissa per lo scambio di dati. Tecnologie mobili sistemi informatici. Dai tempi in cui la parola "portatile" significava "una custodia con maniglia", i computer portatili, come i loro predecessori desktop, sono cambiati molto. I sistemi portatili di oggi possono competere con i sistemi desktop in quasi ogni modo. Molte aziende li offrono agli utenti mobili come computer primari.

• 1. Tipi di computer
• 3. Tipi di PC desktop
• 4. Tipi di PC portatili
• 5. Laptop
• 6. Compresse
• 7. Pocket PC e Smartphone
• 8. Server informatici
• 9. Supercomputer
• 10. Altri tipi

I computer moderni variano in molti modi: dimensioni, capacità e scopo. Il progresso sta facendo passi da gigante e oggi sugli scaffali dei negozi puoi trovare attrezzature che fino a poco tempo fa associavamo a un lontano futuro. La classificazione dei computer e la sua comprensione aiuteranno il consumatore a effettuare l'acquisto più efficace, e ignorare tali informazioni porterà a spese sconsiderate che non causeranno altro che delusione.

Tipi di computer

Quali sono le differenze per tipologia di computer? Un tipo è un gruppo che ha funzioni, scopi e obiettivi simili e talvolta aspetto. Se, ad esempio, un personal computer è un tipo, i suoi tipi sono laptop o computer all-in-one. Diversi decenni fa, la classificazione dei computer includeva sia le moderne macchine digitali che quelle analogiche, ma queste ultime sono cadute nell'oblio, e qui parleremo solo di dispositivi digitali.

Personal computer

Questo è il tipo più comune di tale tecnologia; un computer di questo tipo prevede l'interazione diretta con una persona direttamente e la fornitura di informazioni comprensibili a quest'ultima. La classificazione dei personal computer in generale comprende fissi e dispositivi portatili, parleremo di ciascuno di questi tipi in modo un po’ più dettagliato.

Tipi di PC desktop

Un computer di questo tipo occupa un posto permanente, ad esempio una scrivania del computer. Di norma, tali sistemi hanno una potenza di calcolo maggiore rispetto ai gadget portatili, perché non hanno bisogno di essere spostati da un posto all'altro e possono permettersi di utilizzare componenti più grandi la cui potenza è maggiore. Evidenziamo i principali tipi di tali dispositivi:

Tipi di PC portatili

Portatile: noto anche come personal computer portatile, tra le altre cose, ha requisiti elevati per la mobilità della struttura e il suo peso, perché poche persone vogliono trasportare un dispositivo da dieci chilogrammi. Tali dispositivi sono in grado di funzionare offline e, per aumentarlo, i produttori spesso sacrificano le prestazioni del sistema. Questo tipo di PC è classificato come segue:

Laptop

Si tratta di computer portatili dotati di una batteria che consente al dispositivo di funzionare senza essere collegato a una rete rete elettrica. Un corpo di tale gadget contiene contemporaneamente tutti gli elementi necessari: monitor, tastiera, processore e altri ripieni.

Nonostante i laptop siano notevolmente più compatti e mobili dei computer desktop, sono anche divisi tra loro in base al peso e alle dimensioni. I netbook sono laptop compatti che sacrificano le prestazioni per la leggerezza e la facilità di portabilità; sono ottimi per coloro a cui piace lavorare non solo su una scrivania specifica, ma letteralmente ovunque: sul treno, in un bar o in biblioteca.
Sebbene i laptop non possano competere in termini di prestazioni con i desktop di prezzo comparabile, il loro hardware è abbastanza sufficiente per la maggior parte delle funzioni e negli ultimi anni sono diventati sempre più popolari laptop da gioco, farcito con gli ultimi ripieni, anche se tali modelli pesano parecchio.

Compresse

Questi dispositivi sono qualcosa tra smartphone e laptop. Spesso hanno una diagonale dello schermo abbastanza grande di circa 10 pollici, ma pesano comunque notevolmente meno dei laptop e le loro prestazioni non sono sicuramente sufficienti per i moderni giochi per computer, sebbene i giocattoli mobili non possano essere meno interessanti e tecnologicamente avanzati.
Tali dispositivi sono controllati tramite un display touch, sebbene un fattore di forma come un tablet portatile abbia anche una tastiera completa. Il compito principale di tali gadget è la navigazione sul Web e la visualizzazione di contenuti video, ma, se necessario, puoi utilizzarli per lavorare programmi per ufficio, approfittane per e-mail e altro ancora.

Pocket PC e Smartphone

Il fattore di forma del PDA era estremamente popolare all'inizio degli anni 2000, quando i telefoni cellulari non fornivano ancora un ampio accesso a Internet, ma numerosi fan di questa tecnologia utilizzano ancora i borseggiatori per scopi commerciali.
Gli smartphone che hanno sostituito i PDA hanno prestazioni inferiori rispetto ai laptop più pesanti e potenti, ma hanno un vantaggio innegabile: stanno in tasca e possono essere sempre a portata di mano. È improbabile che trarrai molto piacere dall'usarlo come principale piattaforma di gioco o di lavoro, ma tuttavia è disponibile anche un'opportunità del genere, grazie alla quale oggi quasi ogni persona ha un ambiente informatico a tutti gli effetti nella tasca della giacca. Abbiamo finito con i personal computer, quindi passiamo al prossimo tipo di computer.

Server informatici

Grazie a tali computer, in generale, viene fornito l'accesso alle reti, compreso Internet. Tutti i file e le informazioni che vedi sullo schermo del tuo monitor mentre navighi sul web sono archiviati su tali server. Ovviamente, le prestazioni svolgono un ruolo enorme per tali macchine, ma esiste anche una caratteristica più importante di tali sistemi: l'affidabilità.

Tutte le informazioni sul sito devono essere costantemente disponibili, altrimenti non saremo in grado di utilizzarle, e pertanto i server informatici devono funzionare senza guasti per tutta la loro vita utile. Questi tipi di computer lo hanno sempre backup dati, che influenzano il concetto generale della loro architettura.

Tali apparecchiature si basano sull'elaborazione parallela delle informazioni, motivo per cui i server sono diventati pionieri nello sviluppo della tecnologia multiprocessing e multi-core, che ora viene utilizzata ovunque, compresi i PC da ufficio e domestici. Anche un nettop o uno smartphone possono essenzialmente fungere da server, ma il loro potenziale in tale ruolo è limitato e quindi la maggior parte dei server moderni sono apparecchiature piuttosto ingombranti, costituite da un numero enorme di dispositivi per l'archiviazione e l'elaborazione dei dati.

Supercomputer

Si tratta di macchine professionali con la più alta produttività fino ad oggi; vengono utilizzate nei laboratori scientifici e nelle grandi aziende. Questo dispositivo è un intero complesso dispositivi informatici, che può occupare stanze enormi.
Ogni elemento componente di un simile colosso è responsabile del proprio compito specifico; tale strutturazione e organizzazione vettoriale consentono di risolvere i problemi più complessi che richiedono un'incredibile quantità di calcoli. Se in TV senti parlare di modelli complessi di processi multidimensionali, ad esempio, di previsione di disastri naturali, probabilmente tale previsione è stata generata utilizzando un supercomputer.

Altri tipi

Molti dispositivi che siamo abituati a percepire indirettamente dalla componente informatica, ad esempio bancomat o console di gioco, sono anche, in generale, computer. Elettrodomestici, sia complesse che piuttosto primitive come le teiere - ne ha anche alcune computer di grandi dimensioni, responsabile di svolgere una serie di funzioni.

Anche i robot, che stanno gradualmente diventando sempre più comuni nelle nostre vite, sono dispositivi informatici. È probabile che non sia lontano il giorno in cui i computer penetreranno addirittura nel corpo umano e aumenteranno, ad esempio, il nostro livello di vista o intelligenza. Ci auguriamo che la nostra breve panoramica ti abbia aiutato a comprendere un po' le complessità della struttura ramificata dei dispositivi informatici.

Che tipo di computer esistono è l'eterna domanda delle generazioni più giovani.

Esistono due tipi principali di computer: analogico e digitale.

Differiscono nel principio di costruzione, nel modo di presentazione interna delle informazioni e nella risposta ai comandi.

Computer analogici

Un computer analogico è una macchina che esegue calcoli aritmetici su numeri rappresentati da unità fisiche.

Ad esempio, nei computer analogici meccanici, i numeri sono rappresentati dal numero di volte in cui gli ingranaggi di un meccanismo girano.

Le macchine elettriche analogiche utilizzano differenze di tensione per rappresentare i numeri.

Una caratteristica essenziale dei computer analogici è che le quantità che rappresentano i dati digitali cambiano costantemente nel tempo.

Pertanto, i computer analogici differiscono dai più comuni computer digitali, che operano solo su numeri, o quantità, con incrementi.

I computer analogici sono per lo più macchine meccaniche o elettriche in grado di eseguire operazioni di addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione.

L'output di tali computer può essere espresso sotto forma di grafici disegnati sullo schermo di un oscilloscopio o su carta, o di un segnale elettrico utilizzato per controllare un processo o il funzionamento di un meccanismo.

Questi computer sono ideali per il controllo automatico dei processi produttivi, poiché rispondono istantaneamente a qualsiasi modifica delle informazioni in ingresso.

Vengono utilizzati anche nella ricerca scientifica, soprattutto in quei settori della scienza in cui dispositivi elettrici o meccanici economici possono simulare le situazioni studiate.

In alcuni casi, utilizzando computer analogici, è possibile risolvere i problemi senza preoccuparsi dell'accuratezza dei calcoli rispetto a quando si scrive un programma per un computer digitale.

Ad esempio, per i computer elettronici analogici, possono essere facilmente implementati problemi che richiedono la soluzione di equazioni differenziali, integrazione o differenziazione.

Una trasmissione automobilistica è un esempio di un programma informatico analogico che cambia quando viene spostato il pomello del cambio, facendo sì che il fluido nella trasmissione idraulica cambi la direzione del flusso, consentendo di ottenere il risultato desiderato.

Oltre alle applicazioni tecniche (trasmissioni automatiche, sintetizzatori musicali), i computer analogici vengono utilizzati per risolvere specifici problemi informatici di carattere pratico.

Computer digitali

Esistono quattro tipi principali di computer digitali:

• supercomputer;
• computer di grandi dimensioni (mainframe);
• minicomputer;
• microcomputer.

Si tratta di computer molto potenti con prestazioni di oltre 100 megaflop (1 megaflop equivale a un milione di operazioni in virgola mobile al secondo). Si chiamano ad azione ultrarapida.

Queste macchine sono complessi multiprocessore e (o) multi-macchina che operano su memoria condivisa e un campo comune di dispositivi esterni.

L'architettura dei supercomputer si basa sulle idee del parallelismo e del calcolo in pipeline.

In queste macchine molte operazioni simili vengono eseguite in parallelo, cioè simultaneamente (questo si chiama multiprocessing). Pertanto, le prestazioni elevatissime non vengono fornite per tutte le attività, ma solo per quelle che possono essere parallelizzate.

Una caratteristica distintiva dei supercomputer sono i processori vettoriali dotati di apparecchiature per l'esecuzione parallela di operazioni con oggetti digitali multidimensionali: vettori e matrici. Hanno registri vettoriali integrati e un meccanismo di elaborazione in pipeline parallela.

Se su un processore convenzionale il programmatore esegue a turno le operazioni su ciascun componente vettoriale, su un processore vettoriale emette immediatamente comandi vettoriali.

I supercomputer vengono utilizzati per risolvere problemi di aerodinamica, meteorologia, fisica delle alte energie e geofisica.

I supercomputer hanno trovato la loro applicazione anche nel settore finanziario per l’elaborazione di grandi volumi di transazioni sulle borse.

Mainframe

Mainframe- Questi sono computer universali, di grandi dimensioni e per uso generale.

Hanno dominato il mercato dei computer fino agli anni '80.

I mainframe sono stati originariamente progettati per elaborare enormi quantità di informazioni.

I mainframe sono progettati per risolvere un’ampia gamma di problemi scientifici e tecnici e sono macchine complesse e costose. Si consiglia il loro utilizzo in impianti di grandi dimensioni con almeno 200 - 300 posti di lavoro.

Il più grande produttore di mainframe è IBM.

I mainframe si distinguono per l'affidabilità eccezionale, le prestazioni elevate e il throughput molto elevato dei dispositivi di input e output. Ad essi possono essere collegati migliaia di terminali utente o microcomputer.

I mainframe sono utilizzati dalle principali aziende, agenzie governative e banche.

Minicomputer

Minicomputer occupano una posizione intermedia tra i grandi computer e i microcomputer.

Nella maggior parte dei casi, i minicomputer utilizzano l'architettura RISC e UNIX e svolgono il ruolo di server a cui sono collegati decine o centinaia di terminali o microcomputer.

I minicomputer vengono utilizzati nelle grandi aziende, nelle istituzioni governative e scientifiche, negli istituti scolastici e nei centri informatici per risolvere problemi che i microcomputer non sono in grado di gestire e per l'archiviazione e l'elaborazione centralizzata di grandi volumi di informazioni.

I principali produttori di minicomputer sono IT&T, Intel, Hewlett-Packard e Digital Equipment.

I microcomputer sono computer dotati di un'unità di elaborazione centrale sotto forma di microprocessore.

Microcomputer per uso generale, progettati per un utente e controllati da una persona: personal computer o uso abbreviato computer.

Computer personale

Computer personale Disponibile nelle versioni fissa (desktop) e portatile.

I microcomputer desktop nella maggior parte dei casi sono costituiti da un'unità di sistema separata che ospita dispositivi interni e nodi, nonché da singoli dispositivi esterni (monitor, tastiera, mouse), senza i quali l'utilizzo dei moderni computer è impensabile.

Se necessario, è possibile collegare ulteriori dispositivi esterni (stampante, scanner, sistemi di altoparlanti, joystick) all'unità di sistema del microcomputer.

Personal computer portatili

Personal computer portatili conosciuto principalmente nella versione notebook (laptop).

In un laptop, tutti i dispositivi esterni ed interni sono collegati in un caso.

Proprio come un microcomputer desktop, è possibile collegare ulteriori dispositivi esterni a un laptop.

PDA, agende elettroniche o palmari

I PDA sono considerati un tipo separato di microcomputer ( PDA, organizzatori elettronici, O palmari), piccoli dispositivi che pesano fino a 500 grammi e possono essere mantenuti su una mano.

Di solito vengono controllati utilizzando uno schermo di piccole dimensioni e risoluzione, sensibile alla pressione con un dito o una penna speciale (stilo) e non sono presenti tastiera o mouse. Alcuni modelli, tuttavia, contengono una tastiera in miniatura fissa o retrattile.

Tali dispositivi utilizzano processori ultra efficienti e piccole unità Flash, quindi la loro potenza di calcolo non è paragonabile a quella dei personal computer desktop.

Tuttavia, contengono tutte le funzionalità di un personal computer: processore, memoria, RAM, monitor, sistema operativo, software applicativo e persino giochi.

I personal computer tascabili contenenti funzioni di telefonia mobile (comunicatori) stanno diventando sempre più popolari. Il modulo di comunicazione integrato ti consente non solo di effettuare chiamate, ma anche di connetterti a Internet ovunque ci sia cellulare formato compatibile (GSM/GPRS, CDMA).

Per designare l'intera classe di computer palmari in lingua inglese viene utilizzata la frase Personal Digital Assistant, PDA, che può essere tradotta in russo come “segretaria digitale personale”.

Esistono anche microcomputer compatibili con PC IBM (leggi PC IBM) e microcomputer incompatibili con PC IBM.

Alla fine degli anni Novanta, i microcomputer IBM compatibili con i PC costituivano oltre il novanta per cento del parco computer mondiale. Il PC IBM è stato creato dalla società americana IBM (IBM) nell'agosto del 1981; durante la sua creazione, è stato applicato il principio dell'architettura aperta, il che significa l'uso di blocchi e dispositivi già pronti nella progettazione durante l'assemblaggio di un computer, nonché la standardizzazione dei metodi per collegare i dispositivi informatici.

Il principio dell'architettura aperta ha contribuito all'adozione diffusa di microcomputer clone IBM compatibili con PC. Hanno iniziato ad assemblarli molte aziende che, in condizioni di libera concorrenza, sono state in grado di ridurre più volte il prezzo dei microcomputer e di introdurre energicamente nella produzione le ultime conquiste tecniche. Gli utenti, a loro volta, hanno potuto aggiornare autonomamente i propri microcomputer e dotarli di dispositivi aggiuntivi di centinaia di produttori.

L'unico microcomputer IBM incompatibile con PC che è diventato relativamente diffuso è il Mac (Macintosh) di Apple. Funziona sotto controllo sistema operativo Sistema operativo Mac (attualmente Mac OS X).

Computer Macintosh possono essere utilizzati come postazioni di lavoro a tutti gli effetti, computer specializzati e anche come computer da ufficio.

È disponibile un'ampia selezione di software, sistemi e applicazioni, compresi quelli compatibili nei formati di file con i comuni programmi per PC (ad esempio, Microsoft Word, Adobe Photoshop).

Storicamente, i computer Macintosh sono stati ampiamente utilizzati nei settori della computer grafica e della stampa.

Nella seconda metà degli anni '90, a causa del rapido sviluppo dell'economia mondiale reti di computer Appare un nuovo tipo di personal computer: un computer di rete, progettato solo per funzionare su una rete di computer.

Un computer di rete non necessita di memoria disco o unità proprie.

Otterrà il sistema operativo, i programmi e le informazioni dalla rete.

Si presume che computer della rete saranno significativamente più economici dei personal computer desktop e li sostituiranno gradualmente nelle aziende che lavorano con applicazioni specializzate (comunicazioni telefoniche, prenotazione di biglietti) e negli istituti scolastici.

Principi di funzionamento del computer

La funzione più importante di un computer è convertire dati (informazioni); inoltre, il computer deve essere in grado di ricevere, archiviare ed emettere dati. A causa delle peculiarità implementazione tecnica La rappresentazione interna dei dati in un computer è diversa dalla presentazione all'utente. I dati con cui lavora un computer possono essere discreti (cioè costituiti da parti separate) o continui. I cosiddetti computer analogici convertono dati continui, mentre i computer digitali, che sono attualmente i più diffusi, lavorano con dati discreti. Esistono anche computer combinati (analogico-digitali). I dati continui possono essere convertiti in dati discreti (processo di campionamento) con una certa precisione (ad esempio passo o frequenza di campionamento). Pertanto, dati di qualsiasi tipo possono essere rappresentati in una forma discreta unificata, ad esempio come una sequenza di caratteri di un alfabeto. Il più semplice e conveniente dal punto di vista dell'implementazione tecnica è un alfabeto composto da soli due caratteri con significati opposti: un codice binario, che di solito è scritto sotto forma di numeri “1” e “0”. Nel sistema numerico binario i segni "1" e "0" sono chiamati bit. Nelle macchine elettroniche, il significato di un segno sarà la presenza di un segnale elettrico e l'altro - l'assenza di segnale.

Poiché in un moderno computer digitale qualsiasi dato (sia esso testo, disegno, suono, video, ecc.) È presentato come una sequenza di numeri, la loro trasformazione è ridotta a operazioni matematiche e logiche (calcoli). Questo spiega il nome “macchina informatica”. Dagli anni '90, il termine "computer" è saldamente radicato nella lingua russa, che per una serie di ragioni (l'integrazione della Russia nella comunità mondiale, l'introduzione diffusa dei "personal computer" ("Personal Computer" è un marchio dell’IBM), la crescente diversità dei compiti svolti dalle macchine elettroniche, ecc.) sostituisce il termine “calcolatore elettronico”.

A differenza di molti altri dispositivi informatici (regolo calcolatore, conteggio o semplici calcolatrici), i computer offrono la possibilità di automatizzare parzialmente o completamente il processo di risoluzione di problemi complessi (costituiti da molti passaggi). L'automazione si ottiene grazie al fatto che qualsiasi compito associato alla conversione delle informazioni e al controllo di una macchina è formulato sotto forma di un programma per computer. Programma per computerè un algoritmo per risolvere un problema, scritto in uno dei linguaggi di programmazione e tradotto in codice macchina, ad es. sequenza di "1" e "0".

Dispositivo informatico

Il funzionamento di un computer è assicurato da due componenti interconnessi e ugualmente necessari: l'hardware (hardware), cioè complesso dispositivi tecnici e software, software (software - "software"), inclusi programmi di sistema e applicativi.

I principi più generali della costruzione e del funzionamento dei computer sono solitamente chiamati architettura. Tali principi furono formulati per la prima volta nel 1946 dallo scienziato americano John von Neumann. Secondo l'architettura von Neumann, il computer deve includere: un dispositivo che esegue operazioni aritmetiche e logiche (ALU); dispositivo di controllo; dispositivo di archiviazione (memoria) e dispositivi esterni per l'input/output dei dati. La maggior parte dei computer moderni seguono generalmente i principi di von Neumann, tuttavia l'unità aritmetico-logica e l'unità di controllo sono solitamente combinate in un processore centrale: il cervello informatico della macchina. Molti computer ad alta velocità eseguono l'elaborazione parallela su più processori (sistemi multiprocessore) o core all'interno di un singolo processore (processori multi-core). I dati e i programmi dell'utente vengono archiviati in vari dispositivi di archiviazione, collettivamente chiamati memoria. I dispositivi non volatili e capienti vengono utilizzati per l'archiviazione dei dati a lungo termine memoria esterna(dischi rigidi, CD ottici, ecc.). Per memorizzare i dati utilizzati direttamente dal processore nella sessione corrente, vengono utilizzati dispositivi di memoria interni, molti dei quali (RAM, memoria cache) fungono da buffer tra il processore e dispositivi di memoria più lenti (esterni). L'input e l'output dei dati su un computer viene effettuato utilizzando una serie di dispositivi (tastiera, mouse, scanner, monitor, stampante, ecc.).

Un moderno personal computer (PC), costruito sulla base di un'architettura aperta, è solitamente costituito da un'unità di sistema in cui tutti dispositivi critici, inclusi microprocessore, moduli RAM, HDD, unità disco e schede di espansione (una scheda video viene utilizzata per creare un'immagine e una scheda video viene utilizzata per creare l'audio scheda audio, per connettere un computer alla rete - una scheda di rete, ecc.). I dispositivi esterni sono collegati all'unità di sistema, incl. dispositivi di input e output delle informazioni. Alcuni computer possono integrare alcuni dispositivi con altri. Pertanto, nel caso dei computer portatili (laptop, PDA, ecc.), l'unità di sistema è spesso combinata con dispositivi di input/output di informazioni. Nel bilancio computer desktop dispositivi per la conversione di segnali audio e video, fornitura di comunicazioni di rete, ecc. può essere integrato nel chipset della scheda madre.

Tipi di computer

I computer esistenti possono essere classificati in diversi modi.

In base alla potenza di calcolo e alle dimensioni, tutti i computer sono suddivisi in diverse classi. I computer più potenti del loro tempo sono chiamati supercomputer. Costano milioni di dollari, vengono prodotti in lotti di dozzine e vengono utilizzati solo per i calcoli più complessi e importanti. Meno produttivi, ma più accessibili sono i cosiddetti grandi computer, che, come i supercomputer, necessitano di locali appositi e di una manutenzione altamente professionale. Una posizione intermedia è occupata dai computer e dai minicomputer di media potenza. La creazione dei microprocessori ha portato alla nascita di una classe di microcomputer, che comprende, in particolare, personal computer e laptop. I mini e microcomputer hanno un'organizzazione bus, hardware e software standardizzati. Una certa differenza di dimensioni tra i rappresentanti delle classi di cui sopra è abbastanza ovvia, ma le differenze nelle prestazioni dipendono dal momento del rilascio: alcuni microcomputer moderni non hanno prestazioni inferiori alle macchine più vecchie di una classe superiore.

Per scopo, i computer sono suddivisi in universali (progettati per risolvere un'ampia gamma di problemi), specializzati (progettati per risolvere una classe ristretta di compiti specifici), di controllo (progettati per controllare automaticamente un oggetto (dispositivo, sistema, processo) in tempo reale ), domestico (vedi PC di casa), ecc.

In base alle funzioni svolte nei sistemi multi-macchina, questi si dividono in host e server.

In base al grado di sviluppo, i computer (dall'inizio della loro produzione di massa) sono convenzionalmente suddivisi in diverse generazioni. Ogni generazione differisce dalle altre per architettura, base elementare (in particolare il processore), grado di sviluppo del software e strumenti di interazione con l'utente, prestazioni e altri indicatori. Arco temporale generazionale apparecchiature informatiche abbastanza sfocato, perché Furono prodotte contemporaneamente automobili di generazioni diverse.

Storia dell'informatica

La storia del computer è strettamente legata ai tentativi di facilitare e automatizzare grandi quantità di elaborazione. Anche semplici operazioni aritmetiche con grandi numeri sono difficili per il cervello umano. Pertanto, già nei tempi antichi apparve il dispositivo di calcolo più semplice: l'abaco. Nel diciassettesimo secolo fu inventato il regolo calcolatore per facilitare calcoli matematici complessi. Nel 1642 Blaise Pascal progettò un meccanismo di addizione a otto bit. Due secoli dopo, nel 1820, il francese Charles de Colmar creò una macchina addizionatrice capace di moltiplicazioni e divisioni. Questo dispositivo ha preso saldamente il suo posto nei tavoli contabili.

Tutte le idee di base alla base del funzionamento dei computer furono delineate nel 1833 dal matematico inglese Charles Babbage. Ha sviluppato un progetto per una macchina per eseguire calcoli scientifici e tecnici, di cui ha previsto i principali dispositivi computer moderno, nonché i suoi compiti. Per l'input e l'output dei dati, Babbage propose di utilizzare schede perforate: fogli di carta spessa con informazioni stampate tramite fori. A quel tempo le schede perforate venivano già utilizzate nell’industria tessile. Una macchina del genere doveva essere controllata da un software.

Le idee di Babbage iniziarono a prendere vita davvero alla fine del XIX secolo. Nel 1888, l'ingegnere americano Herman Hollerith progettò la prima macchina calcolatrice elettromeccanica. Questa macchina, chiamata tabulatore, poteva leggere e ordinare i record statistici codificati su schede perforate. Nel 1890, l'invenzione di Hollerith fu utilizzata per la prima volta nell'undicesimo censimento americano. Il lavoro svolto da cinquecento dipendenti in sette anni è stato svolto da Hollerith con 43 assistenti su 43 tabulatori in un mese.

Nel 1896, Herman Hollerith fondò la Computing Tabifying Recording Company, che divenne la base per la futura International Business Machines Corporation (IBM), una società che diede un enorme contributo allo sviluppo della tecnologia informatica mondiale.

Ulteriori sviluppi scientifici e tecnologici hanno reso possibile la costruzione dei primi computer negli anni ’40. Nel febbraio 1944, in una delle imprese IBM (IBM), in collaborazione con scienziati dell'Università di Harvard, la macchina Mark-1 fu creata per ordine della Marina degli Stati Uniti. Era un mostro del peso di circa 35 tonnellate. "Mark-1" era basato sull'uso di relè elettromeccanici e funzionava con numeri decimali codificati su nastro perforato. La macchina poteva manipolare numeri lunghi fino a 23 cifre. Le ci vollero quattro secondi per moltiplicare due numeri a 23 bit.

Ma i relè elettromeccanici non funzionavano abbastanza velocemente. Pertanto, già nel 1943, gli americani iniziarono a sviluppare un'opzione alternativa: un computer basato su tubi a vuoto. Il primo calcolatore elettronico, l’ENIAC, fu costruito nel 1946. Il suo peso era di 30 tonnellate, per ospitarlo occorrevano 170 metri quadrati di spazio. Invece di migliaia di parti elettromeccaniche, l’ENIAC conteneva 18mila tubi a vuoto. La macchina contava nel sistema binario ed eseguiva cinquemila operazioni di addizione o trecento operazioni di moltiplicazione al secondo.

Una macchina che utilizzava tubi a vuoto funzionava molto più velocemente, ma i tubi a vuoto stessi spesso fallivano. Per sostituirli nel 1947, gli americani John Bardeen, Walter Brattain e William Bradford Shockley proposero di utilizzare gli elementi semiconduttori di commutazione stabili da loro inventati: i transistor.

Il miglioramento dei primi tipi di computer portò nel 1951 alla creazione del computer UNIVAC, destinato ad uso commerciale. L'UNIVAC divenne il primo computer prodotto commercialmente e la sua prima copia fu donata all'US Census Bureau.

L'introduzione attiva dei transistor negli anni '50 fu associata alla nascita della seconda generazione di computer. Un transistor era in grado di sostituire 40 tubi a vuoto. Di conseguenza, la velocità delle macchine è aumentata di 10 volte con una significativa riduzione di peso e dimensioni. I computer iniziarono a utilizzare dispositivi di memorizzazione costituiti da nuclei magnetici in grado di immagazzinare grandi quantità di informazioni.

Nel 1959 furono inventati i circuiti integrati (chip), in cui tutti i componenti elettronici, insieme ai conduttori, erano inseriti all'interno di un wafer di silicio. L'uso dei chip nei computer consente di accorciare i percorsi della corrente durante la commutazione e la velocità dei calcoli aumenta di decine di volte. Anche le dimensioni delle macchine sono notevolmente ridotte. La comparsa del chip segnò la nascita della terza generazione di computer.

All'inizio degli anni '60, i computer avevano scoperto ampia applicazione per l'elaborazione grande quantità dati statistici, calcoli scientifici, risoluzione di problemi di difesa, creazione sistemi automatizzati gestione. Il prezzo elevato, la complessità e gli alti costi di manutenzione dei computer di grandi dimensioni ne hanno limitato l'utilizzo in molte aree. Tuttavia, il processo di miniaturizzazione del computer permise alla società americana Digital Equipment di lanciare nel 1965 il minicomputer PDP-8 al prezzo di 20mila dollari, rendendolo accessibile alle medie e piccole imprese commerciali.

Nel 1970, Edward Hoff, dipendente della Intel, creò il primo microprocessore inserendo diversi circuiti integrati su un unico chip di silicio. Questa invenzione rivoluzionaria cambiò radicalmente l’idea che i computer fossero mostri ingombranti e pesanti. Con il microprocesso arrivano i microcomputer: computer di quarta generazione che possono stare sulla scrivania dell'utente.

A metà degli anni '70 furono fatti tentativi per creare un personal computer, una macchina informatica destinata a un utente privato. Nella seconda metà degli anni '70 apparvero gli esempi di microcomputer di maggior successo dell'azienda americana Apple, ma i personal computer si diffusero con la creazione del modello di microcomputer PC IBM nell'agosto 1981 da parte di IBM. L'applicazione del principio dell'architettura aperta, la standardizzazione dei dispositivi informatici di base e i metodi per collegarli hanno portato alla produzione di massa di cloni di PC IBM e alla distribuzione capillare di microcomputer in tutto il mondo.

Negli ultimi decenni del XX secolo, i microcomputer hanno compiuto un percorso evolutivo significativo, aumentando notevolmente la loro velocità e il volume delle informazioni elaborate, ma non sono stati in grado di sostituire completamente i minicomputer e i grandi sistemi informatici: i mainframe. Inoltre, lo sviluppo di grandi sistemi informatici ha portato alla creazione di un supercomputer, una macchina super efficiente e super costosa in grado di calcolare un modello di un'esplosione nucleare o di un forte terremoto. Alla fine del 20 ° secolo, l'umanità è entrata nella fase di formazione di una rete informatica globale in grado di combinare le capacità di vari sistemi informatici.