Современные технологии использования средств вычислительной техники

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

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Современные средства — вычислительная техника

Современные средства вычислительной техники позволяют, используя в необходимых сочетаниях измерительные преобразователи, интегрирующие элементы, блоки памяти, логические схемы, действующие по заданной программе, создавать устройства для измерения интегральных значений тока или напряжения, мощности, фазы и других параметров в диапазоне ИНЧ. [2]

Современные средства вычислительной техники играют важную роль при создании систем управления и используются для исследования сложных динамических систем. Изучение биологических или химических объектов и решение многих других практических задач, связанных с движением переменных во времени масс или обменом веществ, также осуществляется при широком использовании этих средств, которые благодаря высокому быстродействию, сравнительной простоте и удобствам в эксплуатации являются наиболее пригодными для математического моделирования самых разнообразных явлений, процессов и объектов. [3]

Современные средства вычислительной техники позволяют проводить указанные расчеты за несколько минут. [4]

Современные средства вычислительной техники весьма разнообразны, однако они имеют много общего, и поэтому электромеханику необходимо знать их классификацию, общие структурные схемы, виды машин, элементную базу, а также области применения, для того чтобы квалифицированно вести их ремонт и обслуживание. [5]

Современные средства вычислительной техники и системы управления оборудованием позволяют решить практически любую задачу диагностирования и прогнозирования его состояния. Широкому применению автоматизированных методов контроля препятствуют неприспособленность большинства видов оборудования, недоработанность самих методов, отсутствие средств ( датчиков) и сети диагностических подразделений в промышленности. [6]

Эти современные средства вычислительной техники обладают рядом принципиально новых свойств, позволяющих внедрять их непосредственно в технологию управления промышленным предприятием. [7]

Рассматриваются современные средства вычислительной техники , используемые для автоматизированной обработки информации при разработке нефтяных месторождений. Эффективность применения рассмотренных методов обработки геолого-промысловой информации показана на опыте разработки многих месторождений Урало-Поволжья и Западной Сибири. [8]

Известно, что современные средства вычислительной техники благодаря их большой производительности и возможности автоматической сортировки и выборки информации позволяют многократно использовать единовременные заранее подготовленные массивы информации для механизации самых разнообразных счетно-вычислительных и группировочных работ. Эта особенность обработки информации при значительной доле постоянных показателей во всем объеме используемой информации создает условия для сосредоточения, хранения и систематического применения в ИВЦ нормативной и другой постоянной информации, зафиксированной на технических носителях. Это позволит осуществить принцип однократности фиксации исходных данных, которые продолжительное время и многократно применяются в различных расчетах, и одновременно повысить коэффициент использования информации. [9]

Серия красочных плакатов иллюстрирует современные средства вычислительной техники всех классов от микрокалькуляторов до ЭВМ. Представлены внешний вид, состав устройств, области применения. [10]

На какие основные группы разделяются современные средства вычислительной техники . [11]

В последние годы достижения кибернетики и современные средства вычислительной техники получают все большее применение в управлении строительным производством и в планировании строительства. И в этой отрасли производства кибернетика используется как наука о целесообразном и оптимальном управлении сложными системами. [12]

При выполнении расчетов следует широко использовать современные средства вычислительной техники , позволяющие снижать трудоемкость расчета, сокращать время, необходимое на его выполнение, повышать точность расчета. [13]

Наряду с автоматизацией измерений для аттестации необходимо применять современные средства вычислительной техники . Хорошие результаты, в частности, дает применение малых ЭЦВМ. [14]

Информационная система опирается на современный программный продукт и современные средства вычислительной техники . Она создается с помощью языков программирования четвертого поколения, операционных систем UNIX и Windows. Идеология построения управленческих информационных систем обеспечивает им максимальную гибкость при расширении функциональных возможностей, инвариантность по отношению к используемым интерфейсам и базам данных. [15]

Источник

Современные компьютерные технологии: виды, средства, применение

Сложно представить 21 век без техники. Это время настоящего расцвета самых смелых задумок от электроавтомобилей до полетов на Марс, производство и осуществление которых стало возможно только за счет использования современных компьютерных технологий.

Что собой представляют эти технологии?

Данные технологии представляют собой набор научных достижений в области электроники и программирования, позволяющий реализовывать задачи, которые в предыдущие века казались фантастикой.

Современные компьютерные технологии значительно упрощают любую деятельность от расчета математических уравнений до производства телевизоров в технологической сфере и посадки злаковых культур в сельскохозяйственной отрасли.

Наглядно демонстрируют влияние новых технологий на жизнедеятельность человека изменения в образовательной сфере. Сфера получения знаний к тому же является одной из самых важных для человечества вообще. Чем она эффективнее функционирует, тем дальше цивилизация продвигается не только в техническом, но и в культурно-нравственном развитии.

Технологии и образование

В процесс педагогического образования, может быть, не так давно, но точно довольно активно внедряются инновационные технологии компьютерных сетей. Хотя сам факт их внедрения, поиска новых средств обучения вызывает острые споры среди специалистов данной сферы.

Изменение активности учащихся при применении технологий

Нюанс обучения состоит в том, что оно требует от ученика определенной степени активности, без которой образовательный процесс невозможен. Естественно, степень этой активности у всех разная. Одни ученики интересуются данным предметом, другие – нет.

Активными считаются те методы обучения, с помощью которых субъекты могут наиболее легко и быстро усвоить необходимый материал или освоить навыки. При этом важно, чтобы шел процесс сознательного воспитания необходимых способностей в учащихся.

Обычно выделяют два метода повышения активности:

1. Внедрение новых и более действенных средств обучения.
2. Повышение интенсивности умственной работы за счет рационализации времени, выделенного на освоение знаний и навыков.

По мнению многих специалистов, именно технологии компьютерных сетей (следовательно, первый метод повышения активности) являются наиболее эффективными и аналогов пока не имеют.

Программная база данных технологий и ее эффективность

Регулярно выпускаются компьютерные обучающие программы, которые значительно упрощают и в то же время оптимизируют процесс изучения информации, повышая его эффективность. Они являются большим подспорьем не только для преподавателей, но и для учеников, студентов.

Такой эффект достигается за счет выполнения быстрых автоматических расчетов, удобного формата хранения и сортировки информации и визуализации образовательного процесса. Теперь получение знаний – это не просто запись цифр и букв в тетрадь, а наглядная деятельность, за которой интересно следить.

Таким образом, именно средства компьютерных технологий, внедренные в образовательный процесс, оказывают большое влияние на контрольно-оценочные факторы учебной деятельности, способствуют вовлеченности учащихся в данный процесс.

Не имеет значения, идет ли речь о школьниках, студентах техникумов и училищ или студентах высших образовательных учреждений.

Проблемы применения технологий в образовании

Важно заметить, что, несмотря на высокую эффективность данных технологий в образовательной сфере, они не изменяют традиции, установившиеся за годы функционирования этой отрасли. Компьютерные технологии лишь дополняют их. Со временем им предстоит стать их частью, ведь технологии обязательно войдут в основу образовательного процесса.

При этом для разработчиков компьютерных программ, нацеленных на обучение школьников и студентов, от этого легче не становится, ведь перед ними стоит множество проблем, начиная от невозможности абсолютного использования компьютерных технологий на уроке до сложности составления образовательных задач.

При всем стремлении к совершенству компьютеры все равно остаются машинами, которые выполняют шаблонную работу, а обучение – творческий процесс. Эту составляющую как раз и обеспечивает преподаватель. К тому же многое решает индивидуальный подход к обучающимся, ведь все люди разные и определенного шаблона поведения для каждого нет.

Таким образом, компьютерные технологии еще долго не станут универсальным средством получения образования для миллионов людей, роль преподавателя по-прежнему остается решающей, а компьютеров – вспомогательной. Хорошо это или плохо – каждый решает сам, но это факт.

Как решить эти проблемы?

Сразу стоит понять, что полностью заменить преподавателя компьютерной образовательной технологией не удастся, поэтому вышеописанные проблемы получится устранить лишь частично. Что именно необходимо сделать хотя бы для этого?

Во-первых, определить приоритетные направления в образовании, где компьютеры смогут упростить работу преподавателей, оптимизировав их время. Например, заполнение журналов, составление и проверка тестов – как минимум эти виды деятельности можно отдать на откуп компьютерам.

Во-вторых, при оптимизации категорически запрещено забывать о качестве образовательного процесса. Например, можно составить тесты для проверки знаний и из года в год давать ученикам одинаковые варианты, на которые спустя время будут известны ответы, и никто ничего не будет учить, а можно хотя бы генерировать эти тесты случайным образом, меняя местами вопросы и изменяя численные данные.

Особенно важно уделить значительное внимание обучению преподавателей работе с современными компьютерными технологиями.

Обучение преподавателей

Чтобы преподаватели комфортно работали с новыми технологиями, которые внедряются в образовательный процесс, следует проводить для них обучение, а именно:

• выпускать бумажные пособия;
• устраивать семинары и тренинги;
• снимать обучающие видео с наглядными примерами и т. д.

К тому же в стране давно работают центры по профессиональной подготовке специалистов по тем или иным направлениям. В один из них можно обратиться.

Виды обучающих систем в образовании

К основным средствам компьютерных технологий в образовании относятся следующие образовательные системы (далее ОС):

1. Автоматизированная ОС. Она представляет собой человеко-машинную систему, которая используется с целью управления познавательной деятельностью. К автоматизированным ОС, например, относятся электронные учебники по различным дисциплинам.
2. Экспертно-обучающая ОС. Особенность данной ОС состоит в том, что она способна подстраиваться под уровень знаний ученика или студента в процессе обучения, оценивая его познавательный потенциал и объем знаний, который он усвоил в результате занятия.

Все программные средства, направленные на осуществление образовательной деятельности, создаются с помощью авторских инструментальных сред. К ним относятся различные программы, в которых можно моделировать физические процессы, управлять объектами или составлять алгоритмы решения.

Примерами таких сред служат:

На самом деле подобных программ огромное количество.

Технологии в сфере управления

Разумеется, компьютерные технологии в образовательной деятельности – не единственная область использования данного научного достижения. Как было сказано выше, они применяются повсеместно. В частности, широко применяются в управленческой среде и в работе с кадрами.

Зачем в управлении технологии?

Применение современных компьютерных технологий в данной отрасли обусловлено повышением эффективности работы управляющего персонала. Что подразумевает под собой повышение эффективности? Например:

• оптимизация времени, выделяемого на работу со специалистами;
• упрощение документооборота (работа с каждым сотрудником подразумевает оформление специально для него значительной документальной базы);
• повышение эффективности передачи информации (своевременное и четкое донесение любых данных – один из факторов успешного функционирования любой организации).

Правда, внедрение данных технологий требует внесения серьезных изменений в деятельность всей отрасли. В частности, это касается:

• структуры менеджмента;
• регламентов и документов, на основании которых осуществляется управление персоналом;
• потенциала специалистов;
• системы ведения учета документов;

Это имеет отношение и к системе передачи информации. Все их связывает технология компьютерного управления.

Информационный ресурс и технологии

Особое внимание при внедрении современных технологий в сферу менеджмента стоит уделить работе с информацией. Чтобы понять, почему это действительно так важно, лучше привести пример.

Сначала стоит рассмотреть ситуацию в контексте, когда роль технологий в управлении незначительная. Владелец огромной компании с большим количеством филиалов в разных регионах страны или даже мира отдал распоряжение о внедрении нового принципа производства продукции.

Эта информация через довольно долгое время (пусть интернета не существует) дойдет до руководителей филиалов, те передадут ее начальникам на местах так же спустя некоторое время, и только тогда процесс внедрения запустится. Кто знает, сколько времени будет потрачено на одно только донесение информации? День? Неделя?

Что, если эти же данные необходимо донести при наличии современных технологий? Тогда время оповещения персонала сократится в разы. С помощью интернета и других средств связи информация из Москвы в Берлин, а из Берлина в Сингапур передается даже не за часы, а за минуты, секунды.

Чем быстрее подчиненные будут знать свою новую задачу, тем быстрее она начнет реализовываться. Время – деньги. В этом и состоит очевидный плюс внедрения новых технологий в систему передачи информации между сотрудниками.

Примеры внедрения технологий

Самый очевидный пример повышения эффективности управленческой деятельности – ее автоматизация. Например, назначение ответственных за выполнение той или иной задачи, исходя из конкретных параметров эффективности сотрудника, автоматическое генерирование необходимых к выполнению задач и т. д.

Правда, в данном случае ситуация аналогична той, что описана в образовательной сфере. Машина пока не может полностью заменить человека. Безусловно, где-то полностью автоматизированный подход, может, и имеет место, но в большом количестве ситуаций по-прежнему требуется непосредственное участие руководителя, ведь только грамотный управленец знает положительные и отрицательные стороны своих подчиненных, их шаблоны поведения в различных ситуациях. Так анализировать людей компьютеры пока не научились.

Управление персоналом и организация работы объектов по-прежнему остается творческим и индивидуальным процессом, предназначенным для человека, который технологии могут облегчить, но полностью заменить в нем людей они не в состоянии.

Выполнять рутинные операции (сортировка документов, например) компьютеры, конечно, могут, но осуществлять стратегическое управление им не под силу.

Роль технологий в других областях

Далее будут приведены примеры использования компьютерных технологий в различных областях жизни:

1. Сельское хозяйство. Благодаря компьютерному моделированию местности и спутниковому наблюдению за объектами, производители сельхозпродукции могут не только выбирать наиболее выгодные места для посадки, но и производить ее с высокой точностью (ровные боровки, например), что значительно упрощает обслуживание территории (обработка специальными растворами или окучивание).
2. Экономика. С помощью современных технологий и мощностей, которые они обеспечивают, экономисты могут производить сложные расчеты, моделируя, например, «поведение» экономик стран на годы вперед с большой точностью, и на основе этих данных строить правильную модель развития.
3. Спорт. Достижения науки, невозможные без компьютерных технологий, позволяют составлять наиболее эффективные программы тренировок спортсменов, благодаря чему последние добиваются высоких результатов.
4. Энергетика. Считывание сигналов со специально запрограммированных датчиков позволяет специалистам вовремя узнавать, какой объект требует ремонта, замены или модернизации. Это не только улучшает экономические показатели функционирования энергетических предприятий, но и значительно уменьшает риск возникновения аварийной ситуации, что, несомненно, является очень важным в данной сфере.

Такие примеры можно привести буквально в каждой сфере жизнедеятельности человека, ведь 21 век – век технологий.

Какой вывод можно сделать из приведенной выше информации о применении компьютерных технологий?

Информационные технологии, безусловно, со временем станут неотъемлемой частью жизни людей. Они уже применяются во всех сферах: от сельского хозяйства до экономики. Процесс технологизации общества начался.

Правда, использование компьютерных технологий пока возможно в ограниченном объеме, так как никакие, даже самые современные машины, и программное обеспечение, и искусственный интеллект неспособны заменить профессионала своего дела. Хотя рутинные задачи уже можно автоматизировать и избавить от их выполнения людей.

Это касается использования компьютерных технологий в управлении, в образовании, в производственной сфере и т. д.

Источник