Читаем Беседы об информатике полностью

Сегодня ЭВМ при решении одной задачи выполняет миллиарды отдельных операций. Каждая реализуется по одной команде, а последовательность команд составляет программу. Если бы количество команд в программе равнялось количеству фактически выполняемых операций, то есть измерялось миллиардами, программы оказались бы практически нереализуемыми. Создание ЭВМ потеряло бы всякий смысл.

Благодаря концепции фон Неймана над каждой командой, хранимой в оперативной памяти, можно выполнять такие же операции, как и над числами. Одна и та же команда выполняется автоматически много раз подряд, но перед каждым очередным выполнением она частично изменяется (модифицируется). Только в таких условиях проблема построения программы стала осуществимой.

Первая ЭВМ с хранимой программой была создана в Великобритании в 1949 году (машина ЭДСАК, конструктор, М. Уилкс). В США серийный выпуск ЭВМ с хранимой программой (машина УНИВАК, проект Дж. Эккерта и Дж. Маучли) начался в 1951 году. Наши «Стрела» и БЭСМ, естественно, также относились к классу ЭВМ с хранимой программой. Таким образом, разрыв между отечественной вычислительной техникой, которая в своем начальном периоде развивалась совершенно независимо, и вычислительной техникой Великобритании и США составлял в те времена неполных три года. В отдельных решениях, например в конструировании оперативных запоминающих устройств на электронно-лучевых трубках, мы опережали ведущие западные страны.

Третьим революционным моментом, в истории вычислительной техники можно считать появление и развитие технологии больших интегральных схем. Начиная с этого момента у ЭВМ появилась способность к самовоспроизводству. Нелишне напомнить здесь, что информатика пронизывает все стороны нашей жизни и деятельности, а значит, представляет собой массовое явление. Способность больших интегральных схем к самовоспроизводству во многом определяет именно массовость технических средств информатики.

Что такое ЭВМ?

Любая современная ЭВМ состоит из двух основных четко разделенных комплексов: технических средств и программного (правильнее бы сказать информационного) обеспечения. В этом смысле в ЭВМ используются те же организационные принципы, что и в живой клетке или промышленном предприятии. Все это, очевидно, так и должно быть. Интересно, что на первых порах существования ЭВМ программному обеспечению уделялось недостаточно внимания. Это повлекло за собой много неприятностей и, в частности, существенно задержало развитие вычислительной техники. Почему так получилось? Причина была вот в чем.

Технические средства, или, в просторечии, «железо» (англичане и американцы до сих пор говорят «hardware», что в дословном переводе означает «скобяной товар»), есть нечто весомое, ощутимое, то, что смело можно назвать продукцией, за что можно платить деньги. А что такое информация? К пониманию того, что информация также представляет собой физическую сущность, продукцию, производимую в результате выполнения технологических процессов, человечество пришло в самые последние годы. Отсюда и недооценка роли информационного обеспечения. К счастью, все это в прошлом.

Сейчас наблюдается тенденция передачи техническим средствам части (подчас большой) функций программного обеспечения. Значит, количество информации, содержащейся в ЭВМ, уменьшается? Наоборот, оно неуклонно увеличивается по мере совершенствования и развития самих ЭВМ. Просто сказывается естественный процесс концентрации информации, о котором мы еще будем иметь повод поговорить подробнее.

Итак, современная ЭВМ — совокупность комплексов технических средств и программного обеспечения. Комплекс технических средств, в свою очередь, подразделяется на три системы: систему памяти, систему, занимающуюся собственно переработкой информации, и систему, обеспечивающую обмен информацией с внешней средой. Схематически структура ЭВМ представлена на рисунке 4.

Рис. 4.

Система памяти — важнейшая. В памяти хранится как информация, подлежащая переработке, так и информация, управляющая самой переработкой.

Количество информации, с которой имеет дело ЭВМ, огромное. Сегодня самой употребляемой единицей количества информации применительно к ЭВМ стал так называемый байт. Байт — это группа из восьми двоичных символов (двоичный символ принимает одно из двух возможных значений, скажем, либо 0, либо 1). Следовательно, каждый байт представляет собой результат выбора одной из 256 возможностей. Количество информации, заключенной в байте, равно соответственно 8 бит.

Во второй беседе мы стремились показать, как буквам латинского алфавита поставить в соответствие группы из пяти двоичных символов. Количество возможностей при этом ограничивалось 32. Если использовать не только строчные, но и прописные буквы, количество возможностей удваивается. Потребуется группа из шести двоичных символов (64 возможности): XXXXXX (где X может быть либо 0, либо 1).

Перейти на страницу:

Все книги серии Эврика

Похожие книги

102 способа хищения электроэнергии
102 способа хищения электроэнергии

Рассмотрена проблема хищений электроэнергии и снижения коммерческих потерь в электрических сетях потребителей. Приведены законодательно–правовые основы для привлечения к ответственности виновных в хищении электроэнергии. Изложены вопросы определения расчетных параметров средств учета электроэнергии, показаны схемы подключения счетчиков электрической энергии. Описаны расчетные и технологические способы хищения электроэнергии. Обсуждаются организационные и технические мероприятия по обнаружению, предотвращению и устранению хищений.Для работников энергоснабжающих организаций и инспекторского состава органов Ростехнадзора. Материалы книги могут быть использованы руководителями и специалистами энергослужб предприятий (организаций) для правильного определения расчетных параметров средств учета и потерь электроэнергии в электрических сетях.Если потенциальные расхитители электроэнергии надеются найти в книге «полезные советы», они должны отдавать себе отчет, что контролирующие структуры информированы в не меньшей степени и, следовательно, вооружены для эффективной борьбы с противоправной деятельностью.Настоящая книга является переработанным и дополненным изданием выпущенной в 2005 г. книги «101 способ хищения электроэнергии».

Валентин Викторович Красник

Технические науки / Образование и наука
Электроника для начинающих (2-е издание)
Электроника для начинающих (2-е издание)

В ходе практических экспериментов рассмотрены основы электроники и показано, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях. Материал излагается последовательно от простого к сложному, начиная с простых опытов с электрическим током и заканчивая созданием сложных устройств с использованием транзисторов и микроконтроллеров. Описаны основные законы электроники, а также принципы функционирования различных электронных компонентов. Показано, как изготовить охранную сигнализацию, елочные огни, электронные украшения, устройство преобразования звука, кодовый замок и др. Приведены пошаговые инструкции и более 500 наглядных рисунков и фотографий. Во втором издании существенно переработан текст книги, в экспериментах используются более доступные электронные компоненты, добавлены новые проекты, в том числе с контроллером Arduino.

Чарльз Платт

Радиоэлектроника / Технические науки
100 великих чудес инженерной мысли
100 великих чудес инженерной мысли

За два последних столетия научно-технический прогресс совершил ошеломляющий рывок. На что ранее человечество затрачивало века, теперь уходят десятилетия или всего лишь годы. При таких темпах развития науки и техники сегодня удивить мир чем-то особенным очень трудно. Но в прежние времена появление нового творения инженерной мысли зачастую означало преодоление очередного рубежа, решение той или иной крайне актуальной задачи. Человечество «брало очередную высоту», и эта «высота» служила отправной точкой для новых свершений. Довольно много сооружений и изделий, даже утративших утилитарное значение, тем не менее остались в памяти людей как чудеса науки и техники. Новая книга серии «Популярная коллекция «100 великих» рассказывает о чудесах инженерной мысли разных стран и эпох: от изобретений и построек Древнего Востока и Античности до небоскребов в сегодняшних странах Юго-Восточной и Восточной Азии.

Андрей Юрьевич Низовский

История / Технические науки / Образование и наука