Компьютерная техника современного мира

Новое в компьютерных технологиях

Писатели-фантасты предвидели, что когда-то в мире появится множество уникальных технических приспособлений, способных подарить человеку новые возможности, ощущения, эмоции. Например, Рэй Брэдбери предсказал изобретение «ракушек», которые стали прототипами современных наушников, а Жюль Верн успешно описал не существовавшие в его время телевидение и видеосвязь. Вот только кое-что осталось за пределами прогнозов авторов – это то, что возникает в стремительно развивающихся компьютерных технологиях сегодня.

Провода – в прошлом

Новые компьютерные технологии, которые человечество сможет увидеть уже в ближайшем будущем, больше не будут зависеть от шнуров и кабелей, пусть даже самых тонких и едва заметных. Над достижением подобного результата трудятся сотрудники кембриджского Центра микрофотоники при Массачусетском технологическом институте. В настоящий момент именно провода являются элементами, соединяющими важные звенья и части любых процессоров. Однако ученые предполагают, что им удастся заменить их импульсами германиевых лазеров, которые окажутся способны передавать информацию в битах и байтах в 100 раз быстрее, чем традиционные фидеры с перемещаемыми по ним электронами.

В основе этой новейшей компьютерной технологии лежит применение системы скрытых каналов. Она заключается в следующем: в множестве специальных разъемов устанавливаются микроскопические датчики и сенсоры, которые передают световые импульсы и трансформируют их в точную информацию. Подобное решение поможет человечеству не только получить более высокую скорость передачи данных (чип с германиевым лазером уже показал значение в 1Тб/с, что в 2 раза быстрее проводных устройств), но и внести частичный вклад в стабилизацию экологической ситуации на планете. Эта новая технология в компьютерной технике не будет потреблять и вырабатывать энергию, а, следовательно, позволит снизить уровень выбрасываемого в атмосферу тепла.

Электроника для оптимизации тела

Следующие новые разработки в компьютерных технологиях охватывают целый комплекс приспособлений: это и наушники-вкладыши, фиксирующие частоту сердцебиения, и надеваемые под одежду сенсоры для контроля и корректировки осанки, и тактильные подкладки для обуви, способные с помощью вибрирования и встроенных датчиков GPS указать своему владельцу путь до места назначения. Все эти устройства можно охарактеризовать словосочетанием «носимая электроника» – это «умные» гаджеты, которые за счет последних достижений науки и техники заметно упрощают людям жизнь.

Например, онкологи ведущих клиник уже используют полуочки/полусмартфон Google Glass на базе Android для того, чтобы проводить сложные операции своим пациентам и вести сбор материалов в тех или иных клинических случаях. К помощи этой разработки прибегают и обычные граждане, которые благодаря голосовым командам:

• отправляют сообщения различным адресатам;
• следят за погодными изменениями;
• находят подходящие авиарейсы;
• быстро узнают о правилах оказания первой медицинской помощи в ситуациях, угрожающих жизни и здоровью.

Мемристорная память

Новая технология мемристор, или резисторов памяти, позволит компьютерной сфере стать более емкой, ведь эта разработка обещает перевести все цифровые устройства с флеш-памяти на максимально долговечный и скоростной принцип хранения информации. Исследователи и программисты назвали его ReRAM (Resistive Random Access Memory).

Уникальные чипы будут состоять из чередующихся слоев диоксида титана и платины. Независящие от энергии схемы помогут человеку обрабатывать данные в 1000 раз быстрее, совершать 1000000 перезаписей против возможных сегодня 100000 подобных циклов и обрабатывать сведения практически моментально. Мемристоры способны стать настоящим прорывом среди новых открытий в компьютерных технологиях, ведь внедрение их в переносные устройства, например, плееры, электронные книги и портативные ноутбуки, сделает возможным регулярно иметь с собой уже не гигабайты, а целые терабайты различных материалов! В планах разработчиков из Quantum Science Research, США, также числится создание платы с объемом памяти в 1 петабайт, равным свыше 1000000 гигабайт. Фактический размер такого чипа поражает воображение – благодаря использованию мемристор он окажется не больше 1 см.

Это интересно! Проект развития мемристор, являющийся одним из самых новых в компьютерных технологиях, станет полезным и для дальнейшей разработки самостоятельного искусственного интеллекта. Предполагается, что соединения мемристорной памяти смогут образовывать нечто похожее на синапсы нейронов, а, значит, и генерировать идеи, принимать решения и моделировать другие аспекты работы человеческого мозга.

Улучшение техники и ее свойств

Новые разработки в области компьютерных технологий не существуют опосредованно от остального мира, а, наоборот, служат разрешению острых проблем, важных для продолжения благополучной жизни общества. Так, сегодня экологи вместе с нанотехнологами и инженерами трудятся над созданием эффективных, но не угрожающих природе механизмов, транспортных средств, роботов. Здесь одной из первоочередных задач является искусственное структурирование углеводорода, входящего в состав композитных монолитов. Это поможет сделать производимые автомобили и другие машины, не предназначенные для передвижения, легче на 10%, а, следовательно, и снизить количество токсичных выхлопных газов, которые образуются при сгорании топлива.

Еще одна немаловажная тема – это вопрос длительного хранения энергии. Специалисты считают, что действенным окажется массовый выпуск в свет инновационных батарей – проточных для удержания жидкого химического потенциала веществ, вместительных графеновых конденсаторов для многотысячного заряжения и разряжения аккумуляторов, нанопроволочных литиево-ионных источников постоянного тока для сбережения солнечного излучения.

Грандиозная визуализация

Новые технологии в области компьютеров сделают доступным качественно иное восприятие реальности. Исследователи заверяют: привнесение в мир возможности просмотра телевидения без использования экранов приурочено уже к ближайшему будущему. О чем же идет речь? О создании головной транспортабельной гарнитуры виртуальной действительности (шлемов или очков), специальных смартфонов для слабовидящих и пожилых представителей населения, устройств для приема и отправки видеоголограмм.

То, что раньше можно было увидеть разве что в голливудских кинолентах, сегодня постепенно становится явью благодаря особым проекционным пленкам, панорамному изображению в формате 3D и бинауральному звуку, который записывается в микрофон, точно повторяющий форму человеческих ушей!

Интерфейс «мозг – компьютер»: киборгизация

Наконец, последняя новая технология в мире компьютеров представляет собой соединение главного органа ЦНС человека с высокоскоростной электронно-вычислительной машиной. Сотрудники Гарварда, США, уже добились в этой области значительных результатов – они создали едва ощутимую полимерную сетку с электродами, большая часть которой является свободным пространством. На основание (каркас) в мозгу способны и должны прикрепиться нейроны, что позволит инородной ткани стать одним из элементов организма, но продолжить выполнять заложенные в нее функции.

В 2012 году команда начала проводить эксперименты на мышах и крысах. Это предприятие завершилось успехом. Микроскопические изделия диаметром в несколько сантиметров были внедрены животным при помощи ультратонкой иглы (100 микрометров) прямо через черепа в определенные участки мозга. Позднее выяснилось, что сетки благополучно прижились и продолжили интегрироваться в нейронную среду тем лучше, чем дольше они там находились.

Подобный прорыв может оказаться крайне полезным с практической точки зрения. Нейроинтерефейсы дадут возможность полнее исследовать работу человеческого мозга, при необходимости активизировать те или иные доли, предотвращать и устранять нарушения, возникающие при болезнях Паркинсона, Альцгеймера и других, а также управлять сложными техническими конструкциями одной лишь силой мысли! Однако такая разработка влечет за собой и множество вопросов этического характера. Например, насколько правомерно будет проводить внедрение нейронного «чипа» маленьким детям? Что делать, если влияние на отделы мозга спровоцирует проявление нетипичных реакций? Не потеряет ли человек своей воли и свободы после подобного шага? На эти вопросы нанотехнологам, инженерам и философам будущего еще только предстоит ответить.

Источник

Компьютеры в современном мире

Современную жизнь невозможно представить без компьютеров. Технологии пронизывают весь цивилизованный мир. Изобретение микропроцессорной техники стало третьей информационной революцией человечества после изобретения книгопечатания в середине XVI в. и электричества в конце XIX в. Эти явления коренным образом изменили жизнь людей, их мировоззрение, сферы производства, общения и досуга.

Начиная с 1947г. с изобретения первого ЭВМ компьютеры постоянно совершенствуются, от поколения к поколению, и сейчас даже жутко представить каким огромным и медленным был привычный предок настолько привычной машины пару десятков лет назад. А в наше время даже компьютер 3‐х летней давности становится устаревшим. За несколько десятков веков усовершенствовались как состав и быстродействие ЭВМ, так и программное обеспечение, позволяющее в наше время существенно облегчить работу с компьютером. Причем при поднятии технологии на следующую ступеньку открывается сразу несколько путей усовершенствования. Создаются новые программы, заменяя собой старые, усовершенствуются наиболее используемые. Сейчас компьютерная техника принимает все более разнообразные очертания и способы применения, продолжает внедряться в новые сферы жизни.

Компьютеры, ноутбуки, компьютерные приставки, игровые устройства, мобильные телефоны, коммуникаторы, карманные компьютеры и пр. техника, постоянно совершенствуясь, имеет устойчивый спрос практически у всех слоев населения.
В наше время каждому человеку необходимо знать азы, как использования, так и устройства компьютера. Наличие знаний помогает правильно работать на устройстве и уменьшает риск поломки от неправильной эксплуатации. Но если все же компьютер вышел из строя, то обратитесь в сервисный цент, например в этот http://computerservis174.ru и вам помогут вернуть технику в работоспособное сотояние. Со знанием компьютера легче как устроиться на работу, так и более или менее самостоятельно им пользоваться без поломок и помощи специалистов. Программы позволяют упростить и ускорить выполнение подобной задачи, уменьшает вероятность вычислительных ошибок (но не устраняет, т. к. в любом деле немаловажным является человеческий фактор). Кроме того, интересно знать состав любимой игрушки, уставившись в которую можно сидеть часами день за днем и ночь за ночью, и способы ее усовершенствования. А основные типы ПК в наше время знает 90% современных подростков, если не для игр, то для учебы и работы они необходимы.

Таким образом, компьютерные технологии сейчас прочно вошли в нашу жизнь и в них чувствуются устойчивые тенденции к совершенствованию, что отражается на нашей жизни, независимо даже от того, будем мы изучать эти явления в учебных заведениях или будем интересоваться сами.
В наше время каждый человек более или менее часто, но сталкивается с компьютерными технологиями. А некоторые не могут представить жизнь и работу без мобильного телефона, компьютера и интернета. Это и учеба, и работа, и досуг. И вся компьютерная индустрия, прочно вошедшая в жизнь, заставляет нас изучать информатику и знать устройство и применение компьютеров.

Источник

5 основных видов современных компьютеров

Термин «компьютер»

Строго говоря, термин «компьютер» очень объёмный, так как принцип его работы может быть основан на использовании самой разной рабочей среды и компонентов. Компьютер может быть электронным, механическим, квантовым, оптическим и т. п., работая за счёт движения фотонов, квантов, механических частей и прочее. Кроме этого, функционально, компьютеры делятся на два типа – электронные и аналоговые (механические).

Кстати сказать, слово компьютер было впервые введено в 1887 году в оксфордский словарь английского языка. Составители этого учебника понимали слово «компьютер», как механическое устройство для вычислений. Лишь значительно позже, в 1946 году, словарь дополнили терминами, чётко описывающими механический, аналоговый и цифровой компьютер.

Сегодня понятие компьютер значительно сузилось, так как многие устройства устарели и больше не используются в работе, уменьшив тем самым существующую номенклатуру этих устройств.

Быстродействие компьютеров

Быстродействие компьютера напрямую зависит от его вычислительной мощности, то есть скорости выполнения определённых операций за единицу времени. Называется эта величина – «флопс».

На практике, скорость сильно зависит от многих дополнительных условий: типа задачи, которая выполняется на компьютере, частого обмена данными между составляющими системы и т. п. Поэтому в качестве этого параметра принимают пиковую скорость вычислений – некое гипотетическое число, которое характеризует максимально возможную скорость выполнения операций.

Например, к суперкомпьютерам относят устройства, способные выполнять вычисления со скорость более 10 терафлопсов (это десять триллионов флопсов). Для сравнения, средний бытовой, персональный компьютер работает со скоростью приблизительно 0.1 терафлопса.

Для того чтобы оценить практическое быстродействие компьютерных устройств разработаны специальные тесты (на компьютерном сленге их часто называют «бенчмарки») в основу которых положены специальные математические вычисления. Производительность персональных компьютеров, оценивают, как правило, с точки зрения всех составляющих его компонентов для получения итоговой, усреднённой оценки его быстродействия.

Виды современных компьютеров

Как уже было отмечено выше, в зависимости от своей конструкции, технических параметров, применения, все компьютеры можно условно разделить на несколько типов:

Электронно-вычислительные машины (ЭВМ)

По сути, это устройство представляет собой совокупность целого комплекса средств, где все составляющие его элементы выполнены при помощи электронных элементов. Основным назначением такого устройства является выполнение различных расчётов и решение задач вычислительного или информационного плана.

На сегодняшний день этот термин используется для обозначения конкретной аппаратной реализации устройства и как правовой термин в юридических документах. Кроме этого, это понятие применяют, как для обозначений компьютерной техники, выпускавшейся в 1950–1990 годах, так и для современных больших электронно-вычислительных устройств, чтобы отграничить их от компьютеров персонального типа.

Персональный компьютер

Недорогое, универсальное, достаточно компактное устройство, предназначенное для работы на нём одиночного пользователя дома или в офисе и выполнения различных, индивидуальных задач – вычислений, набора текстов, просмотра видео, прослушивания музыки и прочее. Именно благодаря такой универсальности и ценовой доступности, персональные компьютеры и получили такое широкое распространение.

Наибольшую известность получили компьютеры фирмы Apple и так называемые IBM-совместимые устройства, которые на сегодняшний день занимают львиную долю всего рынка ПК. Широкую популярность IBM обеспечила более низкая цена при почти равных возможностях.

До последнего времени, эти устройства не имели никакой совместимости между собой – ни аппаратной, ни программной. На сегодняшний день существует специальное программное обеспечение («эмуляторы»), делающее возможным запуск программ (с ограничением) от Apple на IBM-совместимых компьютерах и наоборот.

Все персональные компьютеры, в свою очередь, можно разделить на несколько типов:

Настольные ПК.

Выполняются они в виде системных блоков с отдельным монитором и выносной клавиатурой. Основным достоинством таких устройств является возможность их лёгкой модернизации, а так же, как правило, более высокая производительность в своём классе.

Ноутбуки и нетбуки.

Это персональные компьютеры, выполненные в виде переносных (мобильных) устройств, имеют небольшие размеры и вес (1–3 кг.). Такой ПК можно легко взять с собой куда угодно. Благодаря наличию аккумулятора, они дают возможность полноценно работать на них без наличия электрической сети в течение нескольких часов. Такой компьютер будет особенно полезен людям, у которых работа связана с большим количеством командировок и перемещений, а информацию при этом нужно иметь с собой.

Нетбук отличается от ноутбука меньшими размерами и производительностью, но в то же время за счёт этого он более экономичен в энергопотреблении, что даёт возможность более длительной работы от аккумуляторной батареи.

Планшетные ПК (КПК – карманные ПК) и смартфоны.

Современный вид устройств, которые фактически являются теми же самыми персональными компьютерами, но имеющие небольшие размеры в виде тонкой книжки (10-12 мм) и возможность ввода данных и управления при помощи касания пальцами собственного экрана, который получил в этих устройствах название – «тачпад».

Следует заметить, что производительность у последних моделей зачастую ничем не хуже настольных ПК. Главной отличительной чертой смартфонов является их размер (они спокойно умещаются в кармане или сумке) и наличие возможности совершать звонки в сети мобильных операторов, заменяя тем самым стандартный мобильный телефон.

Сервер

Это устройство является специализированным компьютером, который выделяется из группы персональных компьютеров (и не сильно отличается от него по своему составу оборудования) для выполнения специфических задач.

К таким задачам обычно относят хранение общих баз данных с возможностью одновременного доступа к ним, сервер печати, когда несколько пользователей могут печать на одном принтере, и. др. По своей функциональной особенности серверы бывают:

1. Выделенные. В этом случае он выполняет только возложенные на него задачи;
2. Не выделенные. Одновременно с выполнением требуемых задач, на таком компьютере параллельно работает ещё и пользователь.

Мэйнфрейм

Представляет собой большую вычислительную машину, обладающую высокой надёжностью и отказоустойчивостью. По своим техническим параметрам он во много раз превосходит выделенный сервер.

Любой компонент такой вычислительной машины может быть заменён без её остановки, что позволяет проводить ремонт и техническое обслуживание без перерыва в работе.

Применяются такие устройства на крупных предприятиях, где требуется организация бесперебойной работы с вводом-выводом и обработкой больших данных (например, продажа билетов, обслуживание платёжных терминалов и т. п.), в банковских системах, в системах управления большим количеством разнообразных нагрузок.

Главное достоинство мэйнфреймов – высокая степень надёжности и вычислительной мощности при адекватной цене.

Суперкомпьютеры

Этот класс компьютеров представляет собой очень мощные устройства, с производительностью от 60–80 мегафлопс и выше, предназначенные для выполнения специфических задач и расчётов, моделирования процессов в разных областях науки и техники, проведения биржевых операций. То есть везде, где требуется огромная вычислительная мощность.

Для примера, с тем, что суперкомпьютер может рассчитать за 2 минуты, обыкновенный пользовательский ПК может не справиться и за несколько дней.

Конструктивно такие компьютеры содержат в своём составе несколько тысяч процессоров, с возможностью проведения параллельных расчётов. Обеспечивается такая возможность ещё и специальным программным обеспечением.

Первое место среди суперкомпьютеров в мире (июнь 2016 года) занимает модель Sunway TaihuLight (Китай). Её максимальная производительность работы достигает около 93 Петафлопс. В своём составе она имеет более 40960 процессоров, а объём её ОЗУ достигает больше чем 1,31 Петабайт.
См. Интересные компьютерные факты.

Источник