Читаем Беседы об информатике полностью

В задачи интерфейса входит также наведение строгого порядка между всеми корреспондентами ЭВМ, которых может быть несколько тысяч. При этом случается, что кто-то из корреспондентов не имеет опыта общения с ЭВМ. Тогда интерфейс берет на себя функции обучения, — задает наводящие вопросы до тех пор, пока не будет получена требуемая информация.

Интерфейс современной ЭВМ представляет собой сложную систему, содержащую разнообразные технические средства и развитое программное обеспечение. В системах третьего поколения для выполнения функций интерфейса использовалась самостоятельная ЭВМ, так называемый коммуникационный процессор.

Как они похожи!

Так мы познакомились со структурой современной ЭВМ и можем сравнить ЭВМ с живой клеткой. Сходство оказывается поразительным.

Живую клетку можно рассматривать как состоящую по меньшей мере из трех частей. Первая часть — память, которая в клетке также имеет иерархическую структуру. Молекулы ДНК, размещенные в хромосомах, реализуют долговременную массовую память клетки. Интересно, что даже объемы совпадают довольно хорошо. Объем памяти хромосом у развитых организмов измеряется гигабайтами с тем отличием, что в биологических системах байт состоит не из восьми, а из двух двоичных символов, поскольку каждый нуклеотид представляет результат выбора из четырех возможностей.

Функции оперативной памяти выполняют молекулы иРНК. Как и в случае ЭВМ, информация здесь хранится в течение относительно небольших отрезков времени и после использования уничтожается. Передача информации между иерархическими уровнями памяти в клетке и в ЭВМ совершается одинаково.

Роль системы переработки информации в клетке выполняют рибосомы. На первый взгляд представляется, что номенклатура выполняемых операций у рибосом гораздо беднее, чем у системы переработки информации ЭВМ. По существу, в клетке выполняется одна-единственная операция, сводящаяся к тому, что очередному триплету РНК ставится в соответствие одна аминокислота. Однако подобная операция есть не что иное, как Булева операция И, выполняемая над тремя переменными (тремя составляющими триплета). Добавьте к тому же обязательно выполняемые правила комплементарности, и станет ясно, что выполняется не только операция И, но и операция отрицания (при желании аденин можно считать отрицанием тимина, а гуанин отрицанием цитозина и наоборот). Какой вывод?

Операции, выполняемые на рибосомах, обладают функциональной полнотой. Комбинируя их (а именно это и делается при репликации РНК и синтезе белков), можно осуществить любой процесс переработки информации. Так же, как в ЭВМ, в клетке каждая операция выполняется на основании команды. Функции команд берут на себя ферменты. Наконец, следует отметить явное сходство между транспортными РНК и ПЗУ в ЭВМ, обеспечивающими переход от команд к микрокомандам. Последовательность команд в клетке задается перемещением вдоль РНК. В биологии имеется такой термин — трансляция. Это комплекс операций, состоящий в актах перемещения вдоль РНК, сопровождающихся транспортировкой и подсоединением очередной аминокислоты к уже построенному полипептиду. Аналогичный термин принят и в вычислительной технике.

Что выполняет в живой клетке функции интерфейса? Рассматривая операции по синтезу полипептидов на молекулах РНК, мы не уделили внимания обмену информацией между клеткой и внешней средой. Такой обмен не только существует, но и поражает своим разнообразием. Как правило, обмен информацией совмещается с обменом химическими веществами и в общем случае известен под названием метаболизма.

Основную роль в реализации метаболизма играют клеточные оболочки — мембраны. Однако известно много случаев, когда связь клетки с внешней средой сводится к чисто информационному обмену. Это, во-первых, нервные клетки.

Кроме того, приведем в качестве примера иммунный механизм живых организмов. Как он действует? Когда в организм попадают посторонние белки, иммунная система вырабатывает антитела. Антитела обладают поразительной способностью распознавать данный белок в любой сколь угодно сложной смеси.

Три объекта: живая клетка, промышленное предприятие и ЭВМ. Какой вывод напрашивается из их сравнения? В функционировании этих объектов много общего. Во всех случаях имеется некий генеральный план, описывающий структуру объекта и его назначение. Этот план, как правило, сам не участвует в отдельных технологических процессах и хранится в условиях, обеспечивающих его защиту от воздействия внешней среды.

Деятельность каждого из объектов регламентируется специальными указаниями, или командами. В каждом случае команда содержит описание объекта, над которым должна выполняться операция, и последовательность действий, составляющих эту операцию. В каждом из трех случаев деятельность объекта совершается в условиях активного обмена с внешней средой, или метаболизма.

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