Computerul este una dintre cele mai strălucitoare invenții ale omenirii. Datorită tehnologiei informatice, oamenii au putut să stocheze și să proceseze cantități uriașe de date, să accelereze ritmul de viață, să efectueze calcule, să cumpere online și să obțină o productivitate fără precedent. Pentru a selecta și opera corect dispozitivul, trebuie să cunoașteți metodele de clasificare a computerelor.
Gradarea computerizării mondiale
Un computer poate fi definit ca orice dispozitiv electronic care primește și primește date, le stochează și le prelucrează în informații semnificative pe care utilizatorul poate înțelege. Această definiție include astăzi multe dispozitive utile și necesare, cum ar fi ceasuri, calculatoare, televizoare, termometre, laptopuri, telefoane mobile și multe altele.
Toți primesc date și efectuează operațiuni cu informațiile necesare. Computer este doar un termen generic pentru un sistem format din mai multe dispozitive. Calculatoarele din vremurile anterioare aveau dimensiunea unei camere și consumau cantități enorme de electricitate. Astăzi, progresul științific și tehnologic a redus la minimum dimensiunea mașinilor, reducându-le la dimensiunea deorele mici. Și aceasta nu este limita.
În prezent, computerele sunt clasificate:
- după vârstă;
- în ceea ce privește puterea și dimensiunea;
- după scop sau funcționalitate;
- după numărul de microprocesoare;
- după numărul binar „BIT”;
- după zona de aplicare;
- după numărul de utilizatori;
- conform schemelor de prelucrare a datelor;
- pentru hardware și software;
- în funcție de dimensiunea memoriei computerului.
Cinci generații de computere
Dispozitivele sunt grupate în funcție de generație, în funcție de vârstă. Acestea includ mașini din prima, a doua, a treia, a patra și a cincea generație.
Cinci generații de computere diferă în ceea ce privește mecanismele de procesare a informațiilor:
- Primul este în tuburile cu vid.
- Al doilea - în tranzistori.
- Al treilea - în circuitele integrate.
- Al patrulea - în cipuri de microprocesor.
- Fifth este în dispozitivele inteligente capabile de inteligență artificială.
Computere din prima generație. Aceasta este o generație de mașini care au fost create între 1946 și 1957. Aceste dispozitive aveau următoarele caracteristici:
- Tuburi de vid pentru conectare.
- Tobe magnetice ca memorie pentru procesarea datelor.
- Sistem de operare scăzut.
- Ocupa mult spațiu de instalare, uneori o cameră întreagă.
- A consumat multă energie, eliberând în același timp o cantitate imensă de energie în mediu, ceea ce ar putea duce ladistrugerea mașinilor.
Calculatoare de a doua generație au existat între 1958 și 1964. Aveau următoarele caracteristici:
- Tranzistori folosiți.
- Volum extern mai mic al mașinilor în comparație cu computerele de prima generație.
- A consumat mai puțină energie.
- Sistemul de operare a fost mai rapid.
În timpul acestei generații, limbaje de programare precum Cobol și Fortran au fost dezvoltate și utilizate în cardurile perforate pentru introducerea și imprimarea datelor.
Computerele din a treia generație au existat între 1965 și 1971.
Caracteristici:
- Circuite integrate utilizate (CI).
- Au fost mai mici datorită utilizării jetoanelor.
- Avea o memorie mare pentru procesarea datelor.
- Viteza de procesare a fost mult mai rapidă.
- Tehnologia utilizată în aceste computere este tehnologia Small Scale Integration (SSI).
Tehnologie de integrare la scară largă LSI
Calculatoarele
de generația a patra au fost produse din 1972 până în anii 1990. Au folosit tehnologia de integrare pe scară largă (LSI):
- Dimensiune mare de memorie.
- Viteză mare de procesare.
- Dimensiune mică și preț.
- Produs cu o tastatură care a interacționat bine cu sistemul de procesare a datelor.
În această etapă, a existat o evoluție rapidă a internetului.
Alte progrese care au fost realizate au inclus introducerea unei interfețe grafice de utilizator (GUI) și a unui mouse. În plus față de GUI, acest tip de computer folosește astfel deinterfețe cu utilizatorul:
- limbaj natural;
- Întrebări și răspunsuri;
- linie de comandă (CLI);
- completând formulare.
Crearea celui de-al patrulea computer a fost inițiată de microprocesorul Intel C4004, după ce producătorii au început să integreze aceste microcipuri în noile lor designuri.
În 1981, International Business Machine a introdus primul său computer de acasă, cunoscut sub numele de IBM PC.
Diferența funcțională dintre computere
Clasificarea computerelor în funcție de scop sau funcționalitate este împărțită în mașini cu destinație generală și mașini cu destinație specială. Primul rezolvă multe probleme. Se spune că sunt multifuncționale, deoarece îndeplinesc o gamă largă de sarcini. Exemple de computere de uz general includ desktop-uri și laptop-uri.
Computerele cu scop special rezolvă doar probleme specifice. Sunt concepute pentru a îndeplini exclusiv sarcini specifice. Exemplele de calculatoare cu destinații speciale ar putea include calculatoare și un contor de bani.
Scheme de procesare a datelor
Clasificarea calculatoarelor prin prelucrarea datelor. În funcție de schemele de procesare a datelor, dispozitivele sunt împărțite în analogice, digitale sau hibride.
Calculatoarele analogice funcționează pe principiul măsurării, în care măsurătorile sunt convertite în date. Dispozitivele analogice moderne folosesc de obicei parametri electrici, cum ar fi tensiuni, rezistențe sau curenți pentru a reprezenta cantitățile procesate. Astfel de calculatoarenu sunt direct legate de numere. Măsoară cantități fizice continue.
Computerele digitale sunt cele care lucrează cu informații, numerice sau de altă natură, reprezentate în formă digitală. Astfel de dispozitive procesează datele în valori digitale (în 0 și 1) și oferă rezultate cu o precizie și o viteză mai mare.
Dispozitivele hibride includ funcția de măsurare a unui computer analog și funcția de numărare a unui dispozitiv digital. Aceste aparate folosesc componente analogice în scopuri de calcul și dispozitive de stocare digitală pentru stocare.
Clasificarea computerelor în funcție de putere și dimensiune
Computerele sunt disponibile în diferite dimensiuni și, din cauza acestor diferențe, efectuează o varietate de lucrări cu capacități diferite.
Clasificarea memoriei computerului după tip:
- Microcalculatoare.
- Minicomputere.
- Supercalculatoare.
- Mainframe.
- Computere mobile.
Microcalculatoare. Sunt mai mici și mai ieftine decât mainfra-urile și supercalculatoarele, dar și mai puțin eficiente. De exemplu, computere personale (PC) și dispozitive desktop.
Minicomputere. Acestea sunt computere de dimensiuni medii care costă mai puțin decât mainframe-urile și supercomputerele. De exemplu, aparatele IBM de gamă medie.
Dispozitive mobile. Clasificarea calculatoarelor personale sunt laptop-uri și netbook-uri de dimensiuni medii plasate în poala utilizatorului în timpul lucrului, dispozitive portabile mai mici care pot fi ținute de mână -telefoane mobile, calculatoare și asistenți digitali personali (PDA).
Calculatoare mainframe. Acestea sunt sisteme informatice foarte mari, scumpe. Procesează datele mai rapid și sunt mai ieftine decât supercalculatoarele.
Supercalculatoare. Mașinile mai rapide sunt foarte scumpe pentru că fac o mulțime de calcule matematice. Sunt folosite pentru a procesa cantități foarte mari de date.
Cel mai rapid și mai puternic supercomputer este foarte scump și este folosit pentru aplicații specializate care necesită calcule matematice uriașe, cum ar fi prognoza meteo. Alte aplicații ale supercalculaturii includ grafica în mișcare, calcule dinamice a fluidelor, cercetarea energiei nucleare și explorarea petrolului.
Principala diferență dintre un supercomputer și un mainframe este că primul își direcționează toată puterea către câteva sarcini specifice, în timp ce mainframe-urile își folosesc puterea pentru a rula mai multe programe simultan. Un computer mainframe este foarte mare și costisitor, capabil să accepte simultan sute sau chiar mii de utilizatori.
Într-o ierarhie care începe cu un microprocesor simplu, cum ar fi ceasurile în partea de jos și supercomputerele în partea de sus a listei, mainframe-urile sunt chiar sub supercomputere. Într-un fel, mainframe-urile sunt mai puternice decât supercalculatoarele, deoarece acceptă mulți utilizatori concurenți, dar supercalculatoarele potrulați un program mai rapid decât sistemele mainframe.
Microcomputer este cel mai mic sistem de procesare de uz general. PC-ul mai vechi a lansat un procesor de 8 biți la 3,7 MB și procesorul actual de 64 de biți la 4,66 GB.
Astfel de dispozitive pot fi împărțite în două tipuri:
- Dispozitive de birou.
- Mecanisme portabile.
Diferența este că opțiunile portabile pot fi utilizate în timpul călătoriilor, în timp ce desktopurile nu pot fi portabile.
Organizare după numărul de microprocesoare
În funcție de numărul de microprocesoare, computerele pot fi împărțite în:
- Secvenţial.
- Paralel.
Calculatoare seriale - orice sarcină efectuată pe astfel de dispozitive este efectuată numai de microcomputer. Cele mai multe dintre aceste dispozitive sunt computere secvențiale, în care orice sarcină completează o instrucțiune secvențială de la început până la sfârșit.
Computerele paralele sunt relativ rapide. Noi tipuri de mașini care folosesc un număr mare de procesoare. Procesoarele efectuează diferite sarcini în mod independent și în același timp măresc viteza programelor complexe. Calculatoarele paralele se potrivesc cu viteza supercalculatoarelor la un cost mult mai mic.
BIT separare
Aceasta este o clasificare a computerelor bazată pe lungimea cuvântului. Cifra binară se numește BIT. Un cuvânt este un grup de biți care este fixpentru calculator. Numărul de biți dintr-un cuvânt (sau lungimea cuvântului) determină reprezentarea tuturor caracterelor din acești biți. Lungimea cuvintelor variază de la 16 la 64 de biți pe majoritatea computerelor moderne.
O cifră sau un bit binar este cea mai mică unitate de informație de pe un computer. Folosit pentru a stoca informații și setat la adevărat/fals sau activat/dezactivat. Un bit individual are o valoare de 0 sau 1, care este de obicei folosit pentru a stoca date și a implementa instrucțiuni în grupuri de octeți. Un computer este adesea clasificat după numărul de biți pe care îi poate procesa la un moment dat sau după numărul de biți dintr-o adresă de memorie.
Multe sisteme folosesc patru octeți de opt biți pentru a forma un cuvânt de 32 de biți. Valoarea unui bit este de obicei stocată deasupra sau sub un nivel dedicat de sarcină electrică pe un condensator din interiorul unui modul de memorie. Pentru dispozitivele care utilizează logica pozitivă, o valoare de 1 (adevărat sau ridicat) este o tensiune pozitivă în raport cu împământarea electrică, iar valoarea 0 (falsă sau scăzută) este 0.
Tipologie în funcție de zona de aplicație și de utilizatori
Clasificarea computerelor în lumea modernă depinde de aplicațiile și scopurile acestora. De asemenea, despre câți utilizatori vor folosi mașinile în munca lor. Dispozitivele sunt clasificate după aplicație:
- Vehicule cu scop special.
- Calculatoare de uz general.
Primele sunt concepute doar pentru a îndeplini cerințele unei anumite sarcini sau aplicații. Instrucțiuni,necesare pentru a efectua o anumită sarcină sunt stocate permanent în memoria internă, astfel încât să poată finaliza o sarcină la o singură comandă. Acest computer nu are opțiuni suplimentare și, prin urmare, este mai ieftin.
Computerele de uz general sunt proiectate pentru a satisface nevoile multor aplicații diferite. Pe aceste mașini, instrucțiunile necesare pentru a efectua o anumită sarcină sunt conectate permanent în memoria internă. Când o lucrare este finalizată, instrucțiunile pentru o altă lucrare pot fi încărcate în memoria internă pentru procesare. Această mașină de uz general poate fi folosită pentru pregătirea salariilor, gestionarea stocurilor, raportul de vânzări etc.
Clasificarea computerelor personale în funcție de numărul de utilizatori:
- Mod utilizator unic - un singur utilizator poate folosi resursa în orice moment.
- Mod multi-utilizator - un computer partajat de mai mulți utilizatori în orice moment.
Rețea de calculatoare - mai multe mașini autonome interconectate utilizate de mulți utilizatori în orice moment.
Specificație firmware
Hardware-ul reprezintă componentele fizice care alcătuiesc un sistem informatic. Clasificarea software-ului pentru computere personale subdivizează software-ul și datele conexe pentru hardware-ul computerului.
Hardware-ul și software-ul au o relație simbiotică, adică fără software pentru computerfoarte limitat și fără hardware, software-ul nu va funcționa deloc. Au nevoie unul de altul pentru a-și împlini potențialul.
Clasificare software pentru computer:
- Un sistem de operare este un software care permite utilizatorului să controleze hardware-ul fără să se aprofundeze în complexitatea acestuia.
- Programe utilitare - efectuează sarcini specifice legate de managementul echipamentelor. Clasificarea software-ului de calculator după acest tip include programe de compresie, formatoare, defragmentare și alte instrumente de gestionare a discurilor.
- Programele de bibliotecă sunt biblioteci compilate de rutine utilizate în mod obișnuit. Pe un sistem Windows, acestea poartă de obicei extensia de fișier DLL și sunt adesea denumite biblioteci de rulare.
- Translators - Indiferent de limba sau tipul de limbă pe care utilizatorul îl folosește pentru a scrie programe, acestea trebuie să fie în codul mașinii pentru a fi recunoscute și executate de un computer.
- Software-ul de aplicație este folosit de obicei pentru sarcini care au o conexiune cu lumea din afara dispozitivului.
Clasificarea dispozitivelor computerizate clasifică computerele în funcție de tipurile de hardware, cum ar fi un hard disk care este conectat fizic la computer, orice lucru care poate fi atins fizic. CD-ul, monitorul, imprimanta și placa video sunt toate exemple de hardware pentru computer. Fără hardware, computerul nu va funcționa și software-ul nu va funcționa.
Hardware și softwaresoftware-ul interacționează unul cu celăl alt: software-ul spune hardware-ului ce sarcini ar trebui să efectueze.
Clasificarea furnizării computerelor în funcție de tipul de dispozitiv:
- dispozitive de intrare;
- stocare;
- procesare;
- management;
- out.
Caracteristica memoriei computerului
Memoria computerului este ca creierul uman care este folosit pentru a stoca date și instrucțiuni. Memoria computerului este împărțită în celule foarte mici. Fiecare dintre acestea din urmă are o locație unică, fiecare locație având o adresă permanentă care variază de la 0 la 65535.
Computerele folosesc în principal trei tipuri de memorie:
- Memoria cache este o memorie de mare viteză care accelerează procesorul. Acționează ca un buffer între procesor și memoria principală. Datele utilizate în mod regulat și fișierele de program care sunt utilizate de CPU sunt stocate în memoria cache. CPU poate accesa datele atunci când este necesar. Când sistemul de operare pornește, acesta transferă câteva fișiere și date importante de pe disc în memoria cache, de unde procesorul le poate accesa cu ușurință.
- Memorie primară (memorie principală). Memoria primară conține toate fișierele și datele sau instrucțiunile pe care rulează computerul. Când computerul este oprit, datele stocate în memoria primară se pierd pentru totdeauna. Capacitatea acestei resurse este limitată. Dispozitivul semiconductor este utilizat în memoria primară, care este mai lentă decât un registru. Două subcategorii ale principalelormemorie - RAM și ROM.
- Memorie secundară. Îl știm ca extern. Este mai lent decât memoria principală. O resursă este folosită pentru a stoca permanent date și informații. Procesorul accesează datele din memorie secundară prin intermediul unor rutine I/O. Conținutul celulelor de memorie secundară este mai întâi transferat în memoria principală, iar apoi CPU-ul îl poate accesa. Exemplu de memorie suplimentară: DVD, disc, CD-ROM etc.
După ce a citit aceste informații, utilizatorului îi va fi ușor să răspundă la întrebarea de clasificare a computerelor.
Generația a cincea de computere: prezent și viitor
Computerele din a cincea generație sunt construite pe progresul tehnologic obținut în generațiile anterioare de dispozitive. Implementarea lor este planificată pentru a îmbunătăți interacțiunea dintre oameni și mașini prin utilizarea inteligenței umane și a bazelor de date acumulate de la începutul erei digitale. Multe dintre aceste proiecte sunt deja implementate, în timp ce altele sunt încă în curs de dezvoltare.
Clasificarea calculatoarelor moderne pentru dispozitivele de generația a 5-a este un sistem care are un început, dar fără sfârșit, deoarece dispozitivele acestui grup sunt încă în dezvoltare și invenție. Dezvoltarea lor a început în anii 1990 și continuă și astăzi. Folosesc tehnologia la integrare la scară largă (VLSI).
Pionierii în accelerarea AI sunt Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook și Tesla. Rezultatele inițiale sunt deja vizibile pe smartdispozitive de acasă care sunt concepute să automatizeze și să integreze activități în sistemul de susținere a vieții la domiciliu.
