Все ресурсы такого компьютера направлены на то чтобы решить одну или в крайнем
Обновлено: 03.07.2024
46. Выполняется двумя способами: создание каркаса программ и создание полного продукта
• кодогенерация
47. Выполняют необходимые фирме задачи по обработке данных; решают только хорошо структурированные задачи, выполняют стандартные процедуры обработки данных, работают в автоматическом режиме
• СОЭД
48. Выполняют скрепление брошюр проволочными скрепками
• степлеры
49. Выработка решений в СППР происходит в результате ____________________ процесса.
• итерационного
50. Выработку управленческих решений, направленных на достижение долгосрочных целей организации, обеспечивает уровень управления:
• стратегический
51. Вычислительные системы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов, используемые в военной и космической областях деятельности, в фундаментальных научных исследованиях, глобальном прогнозировании погоды, представляют собой .
• суперкомпьютеры
52. Вычислительные системы, все ресурсы которых полностью направлены на обеспечение деятельности одного рабочего места управленческого работника, представляют собой .
• персональные компьютеры
53. Вычислительные системы, обеспечивающие совместную деятельность многих управленческих работников в рамках одной организации, одного проекта, одной сферы информационной деятельности при использовании одних и тех же информационно-вычислительных ресурсов, представляют собой .
• корпоративные компьютеры
54. Выявление подсистем, описание прецедентов в терминах взаимодействующих подсистем, выявление объектов, если необходима большая детализация, являются шагами создания
• О-модели
55. Выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы), позволяющие решать задачи в этой области, называются:
• знаниями
56. Гардеробщик, официант, повар, меню и заказ вводятся для описания бизнес-системы «Ресторан» в качестве
• классов объектов
57. Данные в системе накапливаются до тех пор, пока не наступит заданный момент времени, или объем данных не превысит некоторый предел, имеющаяся информация обрабатывается несколькими последовательно запускаемыми программами при режиме обработки данных
• пакетном
58. Данные временны, запросы нестандартные, сбор данных происходит эвристически, операции нерутинные на уровне управления:
• индивидуальном
59. Данные детализированы, ориентированы на использующие их приложения; приложения нацелены на обработку ежедневных операций; хранятся только текущие значения; высокая вероятность возникновения запросов для уровня управления:
• операционного
60. Данные обобщены, все значения имеют метки времени, данные интегрированы и предметно ориентированы для уровня управления:
• корпоративного
выполнила: студентка 2173-1/3-2 группы заочного отделения Шишкина Елизавета Александровна Преподаватель:
Возникновение и развитие суперкомпьютера за рубежом.
Разработка и развитие суперкомпьютера в России.
Самый мощный суперкомпьютер современности.
Список использованной литературы.
По дисциплине «информатика и ИКТ» мною для изучения была выбрана тема «История суперкомпьютеров в России и за рубежом». Данная тема весьма актуальна в наше время в виду крайне динамичного развития электронных систем во всем мире. Конечно, трудно назвать сегодня «суперкомпьютером» новшества второй половины двадцатого века, так как схожими техническими характеристиками теперь обладает любой домашний компьютер. Но именно благодаря фундаментальным разработкам иностранных и советских ученых мы можем пользоваться всеми благами технического прогресса, которые еще пятьдесять лет назад были возможны только в научной фантастике.
Суперкомпьютер сегодня — это глобальная машина для управления всего на планете, зависящего от человека. Это контроль за ядерными процессами, обработка немыслимого количества информации, хранение данных каждого человека на планете и многое многое другое.
Суперкомпьютерами называют самые быстрые компьютеры. Все ресурсы такого компьютера обычно направлены на то, чтобы решить одну или в крайнем случае несколько задач насколько возможно быстро. Бурное развитие компьютерной индустрии определяет относительность базового понятия — то, что десять лет назад можно было назвать суперкомпьютером, сегодня под это определение уже не подпадает. Существует и такое шутливое определение суперкомпьютера — это устройство, сводящее проблему вычислений к проблеме ввода-вывода. Впрочем, и в нем есть доля истины: часто единственным узким местом в быстродействующей системе остаются именно устройства ввода-вывода.
В любом компьютере все основные параметры тесно связаны. Трудно себе представить универсальный компьютер, имеющий высокое быстродействие и мизерную оперативную память либо огромную оперативную память и небольшой объем дисков. По этой причине и суперкомпьютеры характеризуются в настоящее время не только максимальной производительностью, но и максимальным объемом оперативной и дисковой памяти. Обеспечение таких технических характеристик обходится довольно дорого — стоимость суперкомпьютеров чрезвычайно высока. Какие же задачи настолько важны, что требуют систем стоимостью в десятки и сотни миллионов долларов? Как правило, это фундаментальные научные или инженерные вычислительные задачи с широкой областью применения, эффективное решение которых возможно только при наличии мощных вычислительных ресурсов. Вот лишь некоторые области, где возникают задачи подобного рода:
предсказания погоды, климата и глобальных изменений в атмосфере; науки о материалах; построение полупроводниковых приборов; сверхпроводимость;
структурная биология; разработка фармацевтических препаратов; генетика человека; квантовая хромодинамика; астрономия; автомобилестроение; транспортные задачи; гидро - и газодинамика;
управляемый термоядерный синтез; эффективность систем сгорания топлива; разведка нефти и газа;
вычислительные задачи в науках о Мировом океане; распознавание и синтез речи; распознавание изображений.
Суперкомпьютеры считают очень быстро благодаря не только использованию самой современной элементной базы, но и новым решениям в архитектуре систем. Основное место здесь занимает принцип параллельной обработки данных, воплощающий идею одновременного (параллельного) выполнения нескольких действий. Параллельная обработка имеет две разновидности: конвейерность и собственно параллельность. Суть конвейерной обработки заключается в том, чтобы выделить отдельные этапы выполнения общей операции, причем каждый этап, выполнив свою работу, передает результат следующему, одновременно принимая новую порцию входных данных. Очевидный выигрыш в скорости обработки получается за счет совмещения прежде разнесенных во времени операций.
Если некое устройство выполняет одну операцию за единицу времени, то тысячу операций оно выполнит за тысячу единиц. Если имеется пять таких же независимых устройств, способных работать одновременно, то ту же тысячу
операций система из пяти устройств может выполнить уже не за тысячу, а за двести единиц времени. Аналогично система из N устройств ту же работу выполнит за 1000/N единиц времени.
Конечно, сегодня параллелизмом в архитектуре компьютеров уже мало кого удивишь. Все современные микропроцессоры используют тот или иной вид параллельной обработки даже в рамках одного кристалла. Вместе с тем сами эти идеи появились очень давно. Изначально они внедрялись в самых передовых, а потому единичных компьютерах своего времени. Здесь особая заслуга принадлежит компаниям IBM и Control Data Corporation (CDC). Речь идет о таких нововведениях, как разрядно-параллельная память, разряднопараллельная арифметика, независимые процессоры ввода-вывода, конвейер команд, конвейерные независимые функциональные устройства и т. д.
Возникновение и развитие суперкомпьютера за рубежом
Обычно слово «суперкомпьютер» ассоциируется с компьютерами марки Cray, хотя сегодня это уже далеко не так. Разработчиком и главным конструктором первого суперкомпьютера был Сеймур Крэй — один из самых легендарных личностей в компьютерной отрасли. В 1972 г . он уходит из компании CDC и основывает собственную компанию Cray Research. Первый суперкомпьютер CRAY-1 был разработан через четыре года (в 1976 г .) и имел векторно-конвейерную архитектуру с 12 конвейерными функциональными устройствами. Пиковая производительность Cray-1 составляла 160 млн операций/с (время такта 12,5 нс), а цикл 64-разрядной оперативной памяти (которая могла расширяться до 8 Мбайт) занимал 50 нс. Главным новшеством было, конечно, введение векторных команд, работающих с целыми массивами независимых данных и позволяющих эффективно использовать конвейерные функциональные устройства.
На протяжении 60-80-х годов внимание мировых лидеров по производству суперкомпьютеров было сосредоточено на изготовлении вычислительных
систем, хорошо справляющихся с решением задач на большие объемы вычислений с плавающей точкой. Недостатка в таких задачах не ощущалось — почти все они были связаны с ядерными исследованиями и аэрокосмическим моделированием и велись в интересах военных. Стремление достичь максимальной производительности в самые сжатые сроки означало, что критерием оценки качества системы была не ее цена, а быстродействие. Например, суперкомпьютер Cray-1 стоил тогда от 4 до 11 млн долл.
в зависимости от комплектации.
На рубеже 80-90-х гг. закончилась «холодная» война и на смену военным заказам пришли коммерческие. К тому времени промышленность достигла больших успехов в производстве серийных процессоров. Они обладали примерно той же вычислительной мощностью, что и заказные, но были значительно дешевле. Использование стандартных комплектующих и изменяемое количество процессоров позволило решить проблему масштабируемости. Теперь с увеличением вычислительной нагрузки можно было повышать производительность суперкомпьютера и его периферийных устройств, добавляя новые процессоры и устройства ввода-вывода. Так, в 1990 г . появился суперкомпьютер Intel iPSC/860 с числом процессоров, равным 128, который показал производительность 2,6 Гфлопс.
Самым мощным суперкомпьютером мира оставалась по-прежнему система ASCI White, установленная в Ливерморской лаборатории (США) и показавшая производительность 7,2 Тфлопс на тесте LINPACK (58% от пиковой производительности). На втором месте стояла система Compaq AlphaServer SC, установленная в Питтсбургском суперкомпьютерном центре с производительностью в 4 Тфлопс. Замыкает тройку лидеров система Cray T3E с производительностью на LINPACK в 94 Гфлопс.
Стоит отметить, что список включал уже 16 систем с производительностью более 1 Тфлопс, половина из которых установлены IBM. Стабильно увеличивается число систем, представляющих собой кластеры из небольших
SMP-блоков, — сейчас в списке уже 43 такие системы. Однако большинство в списке по-прежнему за массивно-параллельными системами (50%), за которыми идут кластеры, состоящие из больших SMP-систем (29%).
Корпорация Intel хорошо известна в мире суперкомпьютеров. Ее многопроцессорные компьютеры Paragon с распределенной памятью стали такой же классикой, как векторно-конвейерные компьютеры от Cray Research.
До недавнего времени одним из самых быстродействующих компьютеров был Intel ASCI Red — детище ускоренной стратегической компьютерной инициативы ASCI (Accelerated Strategic Computing Initiative). В этой программе участвуют три крупнейшие национальные лаборатории США (Ливерморская, Лос-Аламосская и Sandia). Построенный по заказу Министерства энергетики США в 1997 г ., ASCI Red объединяет 9152 процессора Pentium Pro, имеет 600 Гбайт суммарной оперативной памяти и общую производительность 1800 млрд операций в секунду.
Когда на компьютерном рынке появились универсальные системы
Вообще говоря, суперкомпьютер SP — это масштабируемая массивнопараллельная вычислительная система общего назначения, представляющая собой набор базовых станций RS/6000, соединенных высокопроизводительным коммутатором. Действительно, кому не известен, например, суперкомпьютер Deep Blue, который сумел обыграть в шахматы Гарри Каспарова? А ведь одна из его модификаций состоит из 32 узлов (IBM RS/6000 SP), базирующихся на 256 процессорах P2SC (Power Two Super Chip).
Семейство RS/6000 — это второе поколение компьютеров IBM, основанное на архитектуре с ограниченным набором команд (RISC), разработанной корпорацией в конце 70-х годов. Благодаря этой концепции для выполнения всей работы в компьютерной системе используется очень простой набор команд. Поскольку команды просты, они могут исполняться с очень высокой скоростью а также обеспечивают более эффективную реализацию исполняемой программы. Семейство RS/6000 основано на архитектуре POWER (архитектура
с производительностью, оптимизированной за счет применения модернизированного RISC) и ее производных — PowerPC, P2SC, POWER3 и т. д. Поскольку архитектура POWER сочетает концепции архитектуры RISC с некоторыми более традиционными концепциями, в результате получается система с оптимальной общей производительностью.
Состав
компьютера
То, что малый компьютер может сделать, имея
большую программу, большой компьютер
может сделать с малой программой; отсюда
следует, что бесконечно большая программа
может обойтись вообще без компьютера.
Суперкомпьютеры
Суперкомпьютер «K Сomputer»
(Япония)
Первое место в Топ-500
(2013 год) занимает
японская система K
Сomputer (общее
количество ядер – 548
352, по восемь ядер в
одном процессоре),
мощность на уровне 8,16
петафлопс.
специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим
техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире
компьютеров. Все ресурсы такого компьютера обычно направлены на то, чтобы решить одну или
в крайнем случае несколько задач насколько возможно быстро
большой универсальный
высокопроизводительный
отказоустойчивый сервер со
значительными ресурсами
ввода-вывода, большим
объёмом оперативной и
внешней памяти, с
интенсивной пакетной и
оперативной транзакционной
обработкой; выполняют
довольно большое число
задач, конкурирующих друг с
другом
Производительность
мейнфреймов, как
правило, вычисляется
в миллионах
операций в секунду
Сервер – это компьютер, который
является источником информации для
других компьютеров в сети. У многих
фирм есть файловые серверы,
которые используются сотрудниками
для хранения рабочих файлов и
прочей документации. Сервер может
быть похож на обычный настольный
компьютер, или же может быть
большим, более напоминающим
шкаф.
Серверы также играют важную роль
для поддержания работоспособности
интернета, так как на них хранятся
абсолютно все сайты.
Прокси-сервер (от англ. proxy —
право пользоваться от чужого
имени) — удаленный компьютер,
который, при подключении к нему
вашей машины, становится
посредником для выхода абонента в
интернет. Прокси передает все
запросы программ абонента в сеть, и,
получив ответ, отправляет его обратно
абоненту
Исходя из внешней структуры компьютера всю информацию о нем
можно разделить на следующие блоки:
Системный блок
Устройства ввода информации
Устройства вывода информации
Магистрально-модульный принцип
В основе компьютеров классической архитектуры лежит магистрально-модульный принцип.
Модульность выражается в том, что компьютер, как сборный конструктор, комплектуется из отдельных модулей,
представляющих логические узлы компьютера.
Магистральность означает, что отдельные модули соединены с процессором общей системной шиной
(магистралью), состоящей из шины данных, шины адреса и шины управления.
Физически шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных на печатной плате, провода
припаянные к выводам разъемов (слотов), в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель.
корпуса в первую очередь зависит от исполнения материнской
платы, а во вторую — от количества устанавливаемых в него комплектующих,
мощности блока питания и способов организации вентиляции
Desktop (533×419×152)
FootPrint (406×406×152)
BigTower (190×482×820)
MidiTower (173×432×490)
MiniTower (152×432×432)
14. Системная плата
15. Центральный Процессор
это главное устройство, выполняющее арифметические и логические
операции, заданные программами, управляющее вычислительным процессом и
координирующее работу остальных комплектующих компьютера.
Разъем для установки современных процессоров носит название сокет (socket),
а цифры в маркировке, начиная с модели Socket 370, говорят о числе контактов.
Процессоры Intel Core 2 и последние версии Pentium 4 выпускаются с плоскими
выводами ("безножковые") и устанавливаются в разъем Socket LGA 775.
16. Производительность Процессоров характеризуется:
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССОРОВ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ:
(внутренняя частота) – величина,
характеризующая количество операций, выполняемых процессором
за одну секунду.
1 ГГц=1000 МГц=1 000 000 кГц=1 000 000 000 Гц
- скоростная оперативная память,
встроенная в ЦП и являющаяся буфером между системной памятью
(ОЗУ) и процессором. В кэше хранятся данные, с которыми ЦП
работает в настоящий момент, вследствие чего уменьшается
количество его обращений к более медленной оперативной памяти.
Таким образом, увеличивается общая производительность
центрального процессора.
–
количество
процессором за одну операцию.
бит,
обрабатываемых
Чипсет
Чипсет (набор системной логики) - это набор
микросхем, состоящий из «северного» и «южного»
мостов.
Северный мост (Northbridge) работает напрямую с
процессором и осуществляет поддержку оперативной
памяти и видеокарты.
Южный
мост
(Southbridge)
-
микросхема,
обеспечивающая взаимодействие процессора с другими
компонентами компьютера - винчестерами, картами
расширения, интерфейсами SATA, USB и др.
На рынке существует множество моделей чипсетов
разных
производителей.
Наиболее
распространены
продукты 2 компаний - Intel и AMD. Нетрудно догадаться,
что к чипсетам Intel подходят только процессоры этой же
компании. Аналогична ситуация и с продукцией AMD.
Компания NVIDIA, в свою очередь, производит чипсеты
для ЦП обоих производителей.
Поскольку процессоры работают на очень высоких частотах, они
могут обладать большим тепловыделением, достигающим до 100 Вт и
более.
Эксплуатация процессора невозможна без системы охлаждения кулера, в качестве которой используются массивные радиаторы с
установленными на них вентиляторами.
Кулер состоит из вентилятора и
радиатора.
Внутренняя память
Основная память компьютера включает:
• постоянную память (ROM – Read Only Memory). К
ней относится микросхема BIOS (Basic Input/Output System) с
«зашитой» в неё программой тестирования устройств
компьютера и загрузки операционной системы. Эта память
энергонезависима;
• оперативную память (ОЗУ – оперативное
запоминающее устройство, или RAM – Random Access
Memory). Эта память энергозависима.
Сразу после включения ПК, компьютер тестирует
информацию полученную через BIOS. И если всё соответствует
нужной загрузке, то управление переходит на следующий шаг,
который находится в загрузочном секторе загрузочного диска
(например, жесткого диска). Загрузочный диск уже загружает
операционную систему.
Оперативная память сохраняет данные только при
включенном питании. Отключение питания приводит к
необратимой потере данных, поэтому пользователю,
работающему с большими массивами данных в течение
длительного времени, рекомендуют периодически сохранять
промежуточные результаты на внешнем носителе.
В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация на Накопителе на жёстких
магнитных дисках (НЖМД) записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины,
покрытые слоем ферримагнитного материала.
Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря
прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении.
Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных
дисках 5-10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы
устройства.
В настоящее время выпускаются винчестеры со скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200
(ноутбуки), 5400, 5900, 7200 и 10 000 (ПК), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и
высокопроизводительные )
При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя или за пределами диска в
безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.
Клавиатура
Проекционная клавиатура —представляет собой оптическую проекцию
клавиатуры на какую-либо поверхность, на которой и производится
касание виртуальных клавиш. Клавиатура отслеживает движения
пальцев и переводит их в нажатия клавиш.
24. Компьютерная мышь
В 1964 году Дуглас Энгельбарт под руководством
компании NASA изготовил действующий прототип:
деревянную коробку ручной работы, внутри которой
находились два колеса и кнопка. Именно Энгельбарт
назвал первенца МЫШЬЮ.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Решение задач на компьютере. Этапы решения задачи на компьютере"
Вы уже знаете, что компьютер был создан для решения задач и обработки данных. И наверняка задавались вполне логичным вопросом: «А как именно решить ту или иную задачу с помощью компьютера?».
Решение любой задачи с помощью компьютера можно разделить на пять основных этапов:
1. Постановка задачи.
2. Формализация задачи.
3. Создание алгоритма.
5. Тестирование и отладка.
Постановка задачи. На этапе постановки задачи нужно понять условие задачи, выделить исходные и результирующие данные и понять отношения между ними. Проще говоря, нужно ответить на вопросы:
· «Что нужно найти по условию задачи?»
· «Что при этом дано?»
· «Чем можно пользоваться при решении задачи?»
Формализация задачи. Во время этого этапа нужно записать описательную информационную модель, созданную на этапе постановки задачи, каким-либо формальным языком, например математическими формулами, и адаптировать эти формулы для решения данной задачи. То есть нам нужно записать при помощи формул соотношения между данными задачи и понять, при помощи каких формул можно найти результирующие данные из исходных. Иначе говоря, создать математическую модель, описывающую явление или объект, которые фигурируют в условии.
Как ясно из названия следующего этапа «Создание алгоритма», его результатом должен быть алгоритм или конкретная последовательность действий. Алгоритм создаётся на основании математической модели.
При создании алгоритма должны быть соблюдены два условия:
· Созданный алгоритм должен быть конкретной последовательностью действий, которая приводит к получению результирующих данных из исходных.
· Созданный алгоритм должен быть понятен человеку, который будет писать по нему программу.
Чаще всего алгоритм записывается в форме блок-схемы, потому что данная форма записи достаточно наглядна и универсальна.
Пример блок-схемы
На этапе программирования алгоритм записывается с помощью какого-нибудь языка программирования. То есть результатом работы на данном этапе должна быть программа. Мы будем писать программы на языке Pascal.
Пример программы на языке Pascal
На этапе тестирования и отладки проверяется, работает ли программа, если работает, то правильно ли. Проверяется отсутствие ошибок в программе. Ошибки делятся на синтаксические, которые связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования, и логические, которые могут быть связаны с недостаточно точной математической моделью, недостаточно точным алгоритмом или же неточной записью алгоритма на языке программирования. Синтаксические ошибки находятся при помощи программных средств, а логические ошибки находятся с помощью тестов.
Тест – это набор конкретных значений исходных данных, при которых известен ожидаемый результат работы программы.
Обратим внимание на то, что этапы постановки и формализации задачи могут требовать наличия некоторых знаний из предметной области задачи. Например, если наша задача из области авиастроения – то без знаний из этой области мы не сможем узнать отношений между исходными и результирующими данными, а тем более записать их в виде формул.
Этапы создания алгоритма и программирования требуют наличия знаний по программированию. Так как на третьем этапе определяется каким образом будет решаться та или иная подзадача. А от этого зависит скорость работы программы, и количество потребляемых ею ресурсов системы, например оперативной памяти. На четвёртом этапе записать алгоритм тоже можно различными способами.
На этапе тестирования и отладки требуются как знания по предметной области, так и некоторое знание основ программирования. Так как без знаний в предметной области мы не можем знать результирующих данных в тестах, а без знаний в программировании мы не сможем отыскать ошибки и составить наиболее полный набор тестов, учитывающий все частные случаи и исключения.
Таким образом, решение задачи с помощью компьютера можно изобразить в виде схемы. На этапе постановки задачи ставиться её условие, а результатом работы на данном этапе будут исходные и результирующие данные, которые, в свою очередь, поступают на этап «Формализации задачи». На данном этапе составляется математическая модель, по ней составляют алгоритм, который записывают в одной из форм. По алгоритму составляется программа, которая отлаживается и тестируется. Если программа работает неправильно, процесс решения возвращается к одному из предыдущих этапов, а если правильно – задача решена.
Читайте также: