Персональные компьютеры: история и терминология (Масалов В.К., ВНИРО) (УДК 681.3)

После перехода на хозрасчет многие предприятия рыбной промышленности получили возможность закупать персональные компьютеры (ПК). Как сориентироваться в компьютерном мире, чтобы уметь эффективно применять ПК при решении различных задач?

Существует несколько версий истории создания компьютера, причем каждая фирма-изготовитель, естественно, защищает свой приоритет. Базовой моделью во всем мире считаются компьютеры фирмы IBM. Первая цифровая счетная машина была создана в 1642 г. Блезом Паскалем. В 1649 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц разработал более сложную счетную машину, способную складывать, вычитать, умножать, делить и извлекать квадратные корни. Однако она оказалась недостаточно надежной. Следующим важным шагом стало создание машин, работу которых уже можно программировать. В начале 1800 г. Жозеф Жаккар изобрел прядильную машину, управляемую с помощью специальных карт с пробитыми в них отверстиями. В 1886 г. Герман Холлерит усовершенствовал карты Жаккара, предложив использовать их с электрическими, а не с механическими устройствами. Карты Холлерита (или перфокарты) широко применяются и в настоящее время.

В 1939 г. Говард Эйкен из Гарвардского университета и инженеры фирмы IBM сделали попытку создать автоматический калькулятор для разведывательной службы ВМФ США. Компьютеры в том виде, в каком мы их представляем сегодня, появились на пять лет позднее, когда та же группа разработала электромеханическое устройство, получившее название "Гарвард Марк I". Устройство имело внушительные размеры: около 17 м в длину и 3 м в высоту. Объем его памяти такой же, как и в современных ручных калькуляторах.

Первая электронная вычислительная машина на лампах ENIAC разработана в 1946 г. сотрудниками Пенсильванского университета Дж. Преспером Эккертом и Джоном У. Мокли. Примерно в то же время Джон фон Нейман предложил метод электронного хранения машинных программ. Машина, в которой был применен этот метод получила название EDVAC. Теперь для решения новой задачи не нужно было делать каждый раз новую электронную схему, требовалось только загрузить в память новую программу. Появление устройств хранения программ (блоков электронной памяти) превратило компьютеры в гибкий и мощный инструмент, каким мы знаем его сегодня.

Современный компьютер не только универсален, но и гораздо производительнее, дешевле и компактнее своих предков. В 1952 г. один из первых компьютеров ИБМ мог осуществлять около 2000 операций умножения в секунду. К середине 70-х гг. скорость обработки увеличилась более чем на 2000 %, достигнув 43000 операций умножения в секунду. С возрастанием скорости вычисления падала их стоимость. Если в 1952 г. стоимость 100000 операций умножения равнялась 1,26 долл., то в 1958 г.- около 26 центов, а в настоящее время - меньше 1 цента.

Появление крошечных кристаллов (чипов), на которых могут быть записаны целые программы, обусловило создание настольных ЭВМ, обладающих возможностями больших компьютеров общего пользования. Первые такие микрокомпьютеры возникли в середине 70-х годов.

Практически в любом производстве отрасли может быть применен персональный компьютер. Статистические расчеты и моделирование в науке, бухгалтерские расчеты, планирование для администрации, штурманские расчеты, расчеты остойчивости, расхода ГСМ - это только часть той тяжелой и рутинной работы, которую может выполнять ПК при хорошем программном обеспечении и умелом пользовании. Но компьютер не всемогущ, хотя и может многое. Поэтому необходимо знать некоторые основные принципы его работы. ПК будет лишь точно выполнять ваши команды. У программистов в ходу выражение "МТМО", составленное по первым буквам фразы "мусор туда - мусор обратно". Это означает, что если в ПК не введена правильная информация и нужная программа, то в ответ вы получите неправильную или бесполезную информацию.

Назовем сферы использования персональных компьютеров.

Обработка текстов (редактирование)

Для этой цели существует множество программ. Большинство из них позволяет пользователю манипулировать буквами, словами, сочетаниями слов, параграфами. Созданы специальные программы для нахождения и исправления ошибок, перевода на другие языки. Печатающее устройство позволяет получать любое количество отредактированного текста без помощи машинистки. Наличие принтера (печатающего устройства) является большим достоинством ПК.

Электронная почта (телефакс)

ПК, используя соответствующие программы и специальное устройство для подключения к телефонной связи, называемое модемом (модулятордемодулятор), могут посылать докладные записки, письма, практически любые документы любому адресату.

Использование банков данных

За рубежом существуют специальные банки данных, из которых можно за соответствующую плату с помощью компьютера получить любую интересующую вас информацию буквально в считанные минуты. Виртуозы программирования умудрились даже проникнуть в банк данных Пентагона. Но и эта необыкновенная возможность получения информации имеет свои минусы. По этим же каналам связи ПК может заразиться "компьютерным вирусом", т. е. в его память попадает специальная программа, которая нарушает работу электронной части компьютера и делает его непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Производство расчетов

Без сомнения, наиболее популярной функцией компьютеров является их способность быстро и точно решать математические задачи. Разработан широкий круг программ для решения множества математических задач начиная от простых операций и кончая такими сложными задачами, как проведение статистического анализа. Математические способности ПК ограничиваются только программами, которые можно приобрести или составить самим.

Графика

Все большее применение получают ПК для построения и черчения, как на дисплее, так и на бумаге, различных графических изображений (графиков, диаграмм, чертежей). Для этих целей разработано множество программ, так что графические возможности определяются только типом используемого компьютера.

Электронные игры

Вроде бы несерьезная сфера применения ПК, но эта способность его порой бывает и основной причиной приобретения компьютера во всем мире. Набор игровых программ огромен и разнообразен, от простых "крестиков - ноликов" до "космических войн". Играя мы познаем мир, и здесь возможности компьютера велики.

Трудно предугадать будущие сферы применения ПК. И все-таки существует ряд задач, непосильных не только для ПК, но и для больших ЭВМ. Так, компьютер не способен к самостоятельным рассуждениям. Имеются и другие ограничения в работе ПК. Однако они удобны, относительно дешевы, легко эксплуатируются, надежны и небольших размеров, что и предопределило их победное шествие во всем мире.

А теперь познакомимся с основными понятиями компьютерной техники.

Техническое обеспечение, или "твердая часть" - это центральный процессор, дисплей, клавиатура, печатающее устройство, интерфейсы.

Центральный процессор - мозг компьютера. Управляет всеми частями ПК и производит все вычисления.

Дисплей - любое устройство, позволяющее пользователю видеть вводимую в ПК и выводимую из него информацию. Наиболее распространены дисплеи с экраном на электронно-лучевой трубке и печатающие устройства.

Электронно-лучевая трубка - вид дисплейного устройства типа экрана домашнего телевизора. Адаптер позволяет использовать в качестве дисплея домашний телевизор, что крайне вредно для зрения. Импортные компьютеры имеют специальные дисплеи с низким уровнем излучений.

Печатающее устройство (принтер) - выдает информацию в виде печатного текста - "твердую копию". Качество печати и виды шрифтов зависят от типа принтера и его сложности.

По последним данным, распространение принтеров и других печатающих устройств привело к резкому расходу бумаги. В США компьютерные системы распечатывают за год несколько миллиардов машинописных листов. Более того. В ближайшее время расход бумаги для статистических распечаток удвоится, так что предполагаемого уменьшения расхода бумаги при использовании компьютеров для обработки статистических данных не произошло.

Клавиатура - устройство ввода, преобразующее нажатие клавиш в электрические сигналы, которые высвечиваются на экране в виде букв и символов. Напоминает клавиатуру обычной пишущей машинки.

Устройства с в язи, сопряжения (интерфейсы) - технические и программные средства, обеспечивающие взаимодействие отдельных компьютеров.

Курсор - маленькая метка (мерцающий или выделенный квадрат, прямоугольник или дефис) на экране дисплея, показывающая, где будет помещена следующая буква, цифра, символ.

Программное обеспечение (ПО, или "мягкая часть") - комплекс программ, обеспечивающий всю работу компьютера: ОС, пакет прикладных программ (ППП) (бухгалтерский учет, вычисления, обработка текстов, расчет и оптимизация ресурсов и т. д.).

Возможности компьютера напрямую зависят от программного обеспечения, т. е. чем больше имеется различных программ, тем разнообразнее и шире круг задач, которые можно разрешить. Не случайно поэтому стоимость "мягкой части" - программного обеспечения может превышать стоимость его "твердой части" - самого компьютера.

Операционная система

(ОС) - позволяет управлять работой машины с помощью соответствующих команд.

При выборе типа ПК следует обращать внимание на возможности совмещения операционных систем других компьютеров, так как при этом увеличиваются его возможности.

Из 60 млн существующих ПК 25 млн IBM-совместимых.

Память (оперативная) - хранит информацию для текущего пользования. Оперативная, внутренняя память произвольного доступа (ОП), состоит из одного или более кристаллов кремния. Термин "произвольный доступ" означает возможность получения любой информации за одно и то же время независимо от того, где она находится. Так, имеется произвольный доступ к любой песне, записанной на одной стороне пластинки. Но существуют и ПК, для которых программы записываются на компакт- кассету и считываются с помощью магнитофона, т. е. не имеют произвольного доступа. Быстродействие таких ПК гораздо медленнее, чем у ПК с гибкими и твердыми дисками.

В оперативную память можно поместить новую информацию. Однако следует иметь в виду, что если ее не переписать на гибкий диск или кассету, то информация уничтожается при выключении ПК.

Память (внешняя) - накопители на гибком магнитном диске (НГМД) и накопители на твердом магнитном диске, так называемом винчестерском (НТМД). Твердые диски, хотя и дороже, но с гораздо большим объемом памяти и обеспечивают более быстрый доступ к любой части информации, чем гибкие. Однако они не могут выниматься из дисковода и поэтому нельзя записать дубликат информации: нужен второй накопитель, что довольно дорого.

Для дублирования информации лучше использовать гибкие магнитные диски. Информация с твердого диска может быть переписана на любое количество гибких дисков.

Диск (дискета) - средство внешней памяти для хранения информации, которое напоминает тонкую гибкую пластинку для проигрывателя, заключенную в предохранительной конверт. С помощью дискеты можно записывать, воспроизводить и переписывать информацию, как на обычной магнитной ленте. Дискеты имеют стандартные размеры. Сейчас наиболее распространены дискеты размером 51 /4 дюйма, но фирма IBM уже выпускает новый ПК с дискетой меньшего размера 3 1/2 дюйма, но с большими возможностями.

При выборе ПК следует обращать внимание на размеры используемых дискет и их емкость.

Дисковод - устройство для записи и считывания информации на диски и с дисков.

Прежде чем приобрести ПК прикиньте объемы информации, которыми вы собираетесь оперировать или хранить. Желательно иметь два накопителя на жестком и на гибком магнитных дисках или только на гибких, что существенно расширит возможности компьютера.

Основные критерии при выборе персонального компьютера - простота в работе, хорошее программное обеспечение и возможность сервисного обслуживания и ремонта.