Для решения каких задач предназначены специализированные компьютеры

Обновлено: 05.07.2024

Классификация компьютеров по классу выполняемых задач – это разделение их на группы, каждая из которых предназначена для решения определённого круга проблем.

Классификация компьютерной техники по классу выполняемых ею задач

По классу решаемых задач компьютеры подразделяются на следующие группы:

Универсальные компьютеры.
Компьютеры, ориентированные на определённые проблемы.
Специализированные компьютеры.

Универсальные электронные вычислительные машины служат для разрешения разных технико-экономических, задач математики и информатики, других проблем, которые отличаются сложными алгоритмами и значительными информационными массивами расчётных данных. Они, как правило, применяются в коллективных вычислительных центрах, а также в аналогичных вычислительных комплексах большой мощности.

Отличительными особенностями универсальных компьютеров считаются:

Высокий уровень производительности.
Различные форматы применяемых информационных данных (бинарные, десятичные, символы), при этом диапазон из изменения очень большой и высока точность их выражения.
Большой набор доступных к выполнению операционных действий (арифметика, логика, специальные операции).
Очень большой объём оперативной памяти.
Хорошо организованная и разнообразная система ввода и вывода информационных данных, что позволяет подключать самые разные внешние устройства.

Ориентированные на конкретные проблемы компьютеры предназначены для разрешения достаточно небольшого спектра задач, которые связаны, прежде всего, с организацией функционирования технологических объектов. Кроме того, это может быть, например, регистрация, накопление и анализ сравнительно малых массивов информации, выполнение вычислений по сравнительно простым алгоритмам. У них сравнительно небольшое, если сравнивать с универсальными компьютерами, аппаратное и программное обеспечение. К ориентированным на определённые проблемы электронным вычислительным машинам относятся, например, различные вычислительные комплексы, предназначенные для управления объектами.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Специализированные компьютеры применяются также для разрешения сравнительно небольшого набора задач или выполнения фиксированного комплекта функциональных действий. Эта узконаправленная ориентированность компьютеров даёт возможность очень подробно организовать их структурные особенности, значительно уменьшить их стоимость, реализовать на не очень сложной аппаратной основе и при этом сохранить высокую производительность и надёжность функционирования. Компьютеры для специальных целей могут применяться даже для разрешения одной единственной проблемы, которая требует решать задачу многократно, и работают в особенных условиях применения. Аппаратные возможности специализированных электронных вычислительных машин иногда могут иметь ограничения, но с другой стороны, чёткая конкретика задачи даёт возможность её решения оптимальным образом.

Специализированные компьютеры могут управлять техническими устройствами, работать в операционных блоках больниц или автомобилях скорой медицинской помощи, в космических аппаратах, в авиации, в зонах работы радаров, мощных радиопередатчиков, глубоко под водой, при сильной запылённости окружающей среды, вибрациях и так далее. К специальным компьютерам относятся, к примеру, перепрограммируемые микропроцессоры спецприменения, микроконтроллеры и адаптеры, которые выполняют операции по логическому управлению различными простыми техническими устройствами, оборудованием и технологическими процессами.

На основе универсальных персональных компьютеров возможно создание практически любых структур для обработки графики, текстов, музыки, видео файлов и тому подобное. Специализированные персональные компьютеры предназначены для разрешения вполне определённых задач, например, это могут быть бортовые электронные вычислительные машины в авиации или в автопромышленности.

Специализированные компьютеры для обработки графики (кинофильмы, рекламные видео и так далее) носят название графических станций. Специальные компьютеры, которые предназначены для создания единой компьютерной сети, носят название файловых серверов. Компьютеры, которые обеспечивают обмен информационными данными посредством интернета, принято называть сетевыми серверами.

Рассмотрим как пример компьютер Ergotouch, он выполнен в литом герметизированном корпусе из алюминия, который можно очень просто открыть для ремонта и технического обслуживания. Стены компьютера не пропускают никаких электромагнитных излучений как с внешней стороны, так и с внутренней. Он оснащён экраном, который фиксирует прикосновения. Его разрешается обмыть водой не выключая питания, проводить дезинфекцию, обезжиривание и даже дезактивацию. Наивысшая степень надёжности даёт возможность применять его как блок, который осуществляет и контролирует технологическими процессы в режиме онлайн. Компьютер способен подключаться к локальным сетям объекта управления.

Одним из важнейших направлений в проектировании компьютеров для промышленных объектов является создание «интерфейса оператора», то есть это пульты управления, мониторы и так далее в различных вариантах. Это оборудование непосредственно определяет комфорт и продуктивность работы оператора.

Классификация компьютеров по системе счисления

Очень важным этапом прогресса компьютерной техники явилось начало применения во внутренних программах двоичной системы счисления. Этот переход позволил сильно упростить устройство самих компьютеров, а также устройств периферии. Двоичная система счисления предоставила возможность наиболее просто выполнять арифметические действия и операции логики. Но внедрение двоичной системы не было быстрым и однозначным процессом. Некоторые специалисты всё ещё делали попытки проектировать электронные вычислительные машины на базе общепринятой десятичной системы. Использовались и другие методы конструкций компьютеров. К примеру, была модификация советской ЭВМ, которая использовала троичную систему счисления. Её применение обосновывалось некоторыми преимуществами по сравнению с двоичной системой.

Специализированные компьютеры предназначены для решения определенного узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация компьютеров позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы. [2]

Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Специализированные мини - ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино-и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами. [3]

К специализированным компьютерам можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения, адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами, устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем. [5]

Программатором может служить как специализированный компьютер , так и обычный ПК. [6]

В приложении 8 приведены требования к специализированным компьютерам сети ЭВМ системы ПРО США с элементами космического базирования. Одно из основных требований предъявляется к показателю надежности - среднему времени наработки на отказ. [7]

Однозначно определилась тенденция использования ЭВМ общего назначения вместо специализированных компьютеров для РРК, которые лишь с трудом удается приспособить к индивидуальным особенностям различных потребителей. Даже предлагаемые некоторыми поставщиками интегрированные установки измерения цвета и расчета рецептур используют свободно программируемые системы электронной обработки данных. [9]

Ввиду этого расчет критических температур можно реализовать на простом специализированном компьютере , в память которого можно заложить все константы взаимодействий и ван-дер-ваальсовы радиусы атомов, из которых могут быть построены полимеры. [11]

ЭС - создаются с исследовательскими целями и реализуются на специализированных компьютерах , ориентированных на обработку символьных данных. [14]

Сети с выделенным сервером, или сети типа клиент-сервер, опираются на специализированные компьютеры , называемые серверами, которые представляют собой централизованные хранилища сетевых ресурсов и централизованно обеспечивают безопасность и управление доступом. В отличие от сетей с выделенным сервером одноранговые сети не имеют централизованного обеспечения безопасности и управления. Сервер представляет собой сочетание специализированного программного обеспечения и оборудования, которое предоставляет службы в сети для остальных клиентских компьютеров ( рабочих станций) или других процессов. [15]

Специализированная вычислительная машина — вычислительная машина, предназначенная для решения одной задачи или узкого круга задач. Специализация такой машины повышает эффективность средств вычислительной техники, поскольку структурная и аппаратная интерпретация программ способствует повышению точности и быстродействия устройств, упрощает математическое обеспечение, снижает аппаратные затраты. [1]

Специализированные компьютеры отличаются постоянством структуры, определяемой классом решаемых задач, что позволяет существенно упростить коммутационные устройства. Как и другие вычислительные машины, специализированные можно разделить на группы. [1]

по способу представления информации: аналоговые, цифровые, гибридные
по назначению: управляющие, моделирующие

Содержание

Управляющие специализированные компьютеры

Такие машины, как правило, работают в режиме реального времени и используются для управления динамическими объектами, летательными аппаратами и т.п. В этом качестве продолжают использоваться немногие из действующих аналоговых ЭВМ. [1]

Моделирующие специализированные компьютеры

Такие машины применяются для решение инженерных и научных задач с использованием математических моделей реальных объектов. К таким устройствам относится аналоговая вычислительная машина (интегратор) «ЭГДА» и «УСМ-1», которые выпускались в СССР в 60-х годах. [1]

См. также

Примечания

Универсальные • Специализированные

Вычислительные комплексы
Компьютеры по классу выполняемых задач

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Специализированная вычислительная машина" в других словарях:

специализированная вычислительная машина — Вычислительная машина, предназначенная для решения узкого круга математических задач … Политехнический терминологический толковый словарь

Гибридная вычислительная система — аналого цифровая вычислительная машина, комбинированная вычислительная машина, комбинированный комплекс из нескольких электронных вычислительных машин (См. Вычислительная машина), использующих различное представление величин (аналоговое и … Большая советская энциклопедия

СЭВМ — специализированная вычислительная машина … Словарь сокращений русского языка

Метеор-3 (космический аппарат) — Метеор 3 (17Ф45) … Википедия

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Характерными чертами универсальных ЭВМ является:

-высокая производительность;
-разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятиричных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой степени их представления;
-обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных;
-большая емкость оперативной памяти;
-развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.

К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем. К таким компьютерам также относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, осуществляют контроль за состоянием бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций оптимизации параметров работы объекта (например, оптимизацию расхода топлива объекта в зависимости от конкретных условий движения). Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.

Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.

Читайте также: