¿Qué es una computadora?
Una computadora es un dispositivo electrónico altamente automatizado que puede recibir y almacenar información, procesar y procesar la información de entrada de acuerdo con los programas almacenados en ella (estos programas son la encarnación de la voluntad humana) y luego procesar la salida. los resultados.
En segundo lugar, el nacimiento de las computadoras electrónicas
1. La primera computadora del mundo, ENIAC, nació en los Estados Unidos en febrero de 1946. No tiene los principios y características fundamentales de Computadoras modernas: programas almacenados y controles de programas.
2. El primer ordenador del mundo diseñado en base a la función de programas almacenados, EDVAC, fue diseñado en Estados Unidos en 1946 y desarrollado en 1950.
3.EDSAC es la primera computadora del mundo que implementa la función de programa almacenado. Fue diseñada en el Reino Unido, número de teléfono 1947, y se puso en funcionamiento en mayo.
En tercer lugar, el desarrollo de las computadoras
Según los dispositivos lógicos electrónicos, el desarrollo de las computadoras electrónicas se puede dividir en cuatro etapas:
1. de las computadoras (Desde la llegada de ENIAC hasta principios de la década de 1950), en la era de los tubos electrónicos, se usaban como memoria tubos de pantalla de luz o circuitos de retardo de mercurio, y cintas o tarjetas de papel perforadas como entrada y salida. El software está en su infancia, no existe software de sistema y el lenguaje es solo lenguaje de máquina o lenguaje ensamblador. Las aplicaciones se basan principalmente en la informática científica.
2. La segunda generación de ordenadores (desde mediados de los años 50 hasta mediados de los 60), en la era de los transistores, utilizó núcleos magnéticos y tambores como memoria, dando como resultado lenguajes de programación de alto nivel. y sistemas de procesamiento por lotes. Las áreas de aplicación se han expandido al procesamiento de datos y de transacciones, y se utilizan gradualmente en el control industrial.
3. La tercera generación de ordenadores (desde mediados de los años 1960 hasta principios de los 1970), la era de los circuitos integrados pequeños y medianos, la memoria principal comenzó a utilizar memoria semiconductora, incluida la memoria externa. discos y cintas, sistemas operativos y lenguaje de programación estandarizado, lenguaje básico para el diálogo hombre-máquina. Se utiliza no sólo para informática científica, sino también para gestión empresarial, control automático, diseño auxiliar, fabricación auxiliar y otros campos.
4. La cuarta generación de computadoras (desde mediados de la década de 1970 hasta el presente), en la era del VLSI a gran escala, las aplicaciones informáticas involucran automatización de oficinas, administración de bases de datos, reconocimiento de imágenes, reconocimiento de voz y expertos. sistemas y otros campos, y han sido Ingrese a la familia.
En cuarto lugar, clasificación de las computadoras
Las computadoras se pueden dividir según varios aspectos como el uso, la escala o el procesamiento de objetos.
1. Dividido por propósito
(1) Computadora general: adecuada para resolver varios problemas generales. Este tipo de computadora tiene una amplia gama de aplicaciones, una gran versatilidad y puede adaptarse a diversos fines, como la informática científica, el procesamiento de datos y el control de procesos.
(2) Máquina especial: utilizada para resolver un problema específico y equipada con software y hardware para resolver un problema determinado, como en aplicaciones especiales como control de automatización de procesos de producción e instrumentos industriales inteligentes.
2. Según la escala.
(1) Supercomputadora: utilizada para tecnología de defensa nacional de vanguardia y computación científica moderna. La velocidad de computación de las supercomputadoras puede alcanzar decenas de miles de millones de operaciones por segundo. El desarrollo de las supercomputadoras es un indicador importante de la fortaleza económica y el nivel científico de un país.
(2) Computadoras de tamaño grande/mediano: alta velocidad de computación, capaces de ejecutar decenas de millones de instrucciones por segundo y gran espacio de almacenamiento. A menudo se utiliza para informática científica, procesamiento de datos o como servidor de red.
(3) Computadora pequeña: de pequeña escala, de estructura simple y con bajos requisitos de entorno operativo. Generalmente se utiliza para la recopilación de datos en control automático industrial, instrumentos de medición y equipos médicos. Las minicomputadoras también desempeñan un papel importante como máquinas auxiliares para sistemas de supercomputadoras.
(4) Microcomputadora: la unidad central de procesamiento (CPU) utiliza un chip de microprocesador, que es de tamaño pequeño y liviano y se usa ampliamente en control automático, automatización de oficinas y procesamiento de información popular en el comercio. , industrias de servicios y fábricas.
(5) Estación de trabajo: computadora de alta funcionalidad basada en un entorno de computación personal y un entorno de red distribuida. La estación de trabajo no es sólo una herramienta de cálculo numérico y procesamiento de datos, sino también una máquina de trabajo que soporta operaciones de inteligencia artificial. A través de conexiones de red, varias computadoras, incluidas las estaciones de trabajo, pueden transferir información entre sí, compartir recursos e información y distribuir cargas.
(6) Servidor: dispositivo compartido que proporciona servicios a múltiples usuarios en un entorno de red. Generalmente se divide en servidores de archivos, servidores de impresión, servidores informáticos y servidores de comunicaciones.
3. Dividido por objetos de procesamiento
(1) Computadora digital: cuando la computadora procesa, los valores de entrada y salida son números.
(2) Computadora analógica: Los objetos de datos a procesar son datos analógicos directos y continuos como voltaje, temperatura, velocidad, etc.
(3) Computadora híbrida digital-analógica: la entrada y salida pueden ser datos digitales o analógicos.
Verbo (abreviatura de verbo) Características de los ordenadores
Un ordenador es un dispositivo de procesamiento de información altamente automatizado. Las características principales son velocidad de procesamiento rápida, alta precisión de cálculo, gran capacidad de memoria, capacidad de juicio lógico confiable, alta confiabilidad y gran versatilidad.
1. Rápida velocidad de procesamiento: La velocidad de procesamiento de una computadora se mide mediante MIPS (millones de instrucciones ejecutadas por segundo).
2. Alta precisión de cálculo: la precisión de un número depende principalmente del número de dígitos en el código binario que representa el número.
3. Potente capacidad de memoria: La capacidad de la memoria puede almacenar grandes cantidades de datos y programas informáticos.
4. Capacidad de juicio lógico confiable: la capacidad de juicio lógico confiable es una característica importante de las computadoras y una razón importante por la cual las computadoras pueden automatizar el procesamiento de información.
5. Alta fiabilidad y versatilidad.
6. Indicadores de rendimiento de la computadora
Los principales indicadores de rendimiento técnico de las computadoras incluyen la frecuencia principal, la longitud de las palabras, la capacidad de la memoria, el ciclo de acceso, la velocidad de computación y otros indicadores.
1. Frecuencia principal (frecuencia de reloj): se refiere al número de pulsos emitidos por la CPU de la computadora por unidad de tiempo. Determina en gran medida la velocidad de funcionamiento de la computadora. La unidad es MHz.
2. Longitud de palabra: se refiere al número de bits de datos binarios que el componente informático de la computadora puede procesar simultáneamente. La longitud de la palabra determina la precisión de los cálculos de la computadora.
3. Capacidad de la memoria: se refiere al número total de bytes de información que se pueden almacenar en la memoria. Por lo general, 8 bits binarios pueden considerarse un byte.
4. Ciclo de acceso: el tiempo mínimo requerido para dos operaciones consecutivas de "lectura" o "escritura" de la memoria, en nanosegundos (ns, 1ns=10-9s). El tiempo necesario para que la memoria complete una operación de "lectura" o "escritura" se denomina tiempo de acceso (o tiempo de lectura y escritura) de la memoria.
5. Velocidad de cálculo: Es un indicador completo, la unidad es MIPS (millones de instrucciones por segundo). La frecuencia principal y el ciclo de acceso, la longitud de las palabras y la capacidad de almacenamiento también afectan la velocidad de cálculo.
Otros indicadores: compatibilidad de la máquina (incluida la compatibilidad de datos y archivos, compatibilidad de programas, compatibilidad del sistema y compatibilidad de dispositivos), confiabilidad del sistema (MTBF), mantenibilidad del sistema (MTTR), configuración de la máquina y el número máximo de dispositivos externos permitidos. , Capacidades de procesamiento de caracteres chinos del sistema informático, sistema de gestión de bases de datos y funciones de red, etc. La rentabilidad es un indicador integral para evaluar el rendimiento de la computadora.
7. Campos de aplicación de las computadoras
El ámbito de aplicación de las computadoras se puede dividir en informática científica, procesamiento de información, control de procesos, sistemas asistidos por computadora, tecnología multimedia, comunicaciones por computadora e inteligencia artificial. .
1. Computación científica: se refiere a la aplicación de las computadoras para completar problemas matemáticos (cálculos numéricos) planteados en la investigación científica y la tecnología de ingeniería. Por lo general, se requiere que las computadoras tengan alta velocidad, alta precisión y una capacidad de almacenamiento relativamente grande. La informática científica es la primera aplicación de las computadoras.
2. Procesamiento de información: el procesamiento de información se refiere principalmente al procesamiento de datos no numéricos, que incluye una serie de tareas como recopilación, almacenamiento, procesamiento, clasificación, clasificación, recuperación y publicación de datos. El procesamiento de información incluye automatización de oficinas, gestión empresarial, recuperación de información, maquetación de periódicos, etc. Se caracteriza por la gran cantidad de datos sin procesar que deben procesarse, operaciones aritméticas simples, una gran cantidad de operaciones y juicios lógicos, y los resultados requieren almacenamiento y salida en forma de tablas o archivos. Requiere una gran capacidad de almacenamiento en el ordenador, pero no requiere una velocidad muy alta. El procesamiento de información es actualmente el más utilizado y representa alrededor del 80% de todas las aplicaciones.
3. Control de procesos: Las computadoras se utilizan para el control de procesos en los campos de la ciencia y la tecnología, el ejército, la industria, la agricultura y otros campos. Y el sistema de control por computadora requiere equipos de conversión de digital a analógico dedicados y equipos de conversión de analógico a digital (llamados conversión D/A y conversión A/D). Debido a que el control de procesos es generalmente un control en tiempo real, a veces la velocidad de la computadora no es alta, pero se requiere una alta confiabilidad y una respuesta oportuna.
4. Sistemas asistidos por ordenador: instrucción asistida por ordenador (CAI), diseño asistido por ordenador (CAD), fabricación asistida por ordenador (CAM), pruebas asistidas por ordenador (CAT), fabricación asistida por ordenador. (CIMS) y otros sistemas.
5. Tecnología multimedia (Tecnología multimedia): combina orgánicamente diversos medios como números, texto, sonido, gráficos, imágenes, animaciones, etc., y utiliza tecnologías informáticas, de comunicación y de radio y televisión para establecer entre sí. conectarlos lógicamente y procesarlos (incluida la entrada, compresión y descompresión, almacenamiento, visualización y transmisión de estos medios, etc.). En la actualidad, los campos de aplicación de la tecnología informática multimedia se están expandiendo constantemente, además del aprendizaje de conocimientos, también se han promovido enormemente los libros electrónicos, las aplicaciones comerciales y domésticas, la telemedicina y las videoconferencias.
6. Comunicación informática: Es el producto de la combinación de la tecnología informática y la tecnología de la comunicación. Con el desarrollo de la tecnología de redes informáticas, las computadoras ubicadas en diferentes regiones se conectan a través de líneas de comunicación y se equipan con el software correspondiente para lograr el propósito de compartir recursos.
7. Inteligencia Artificial: Disciplina que estudia, explica y simula la inteligencia humana, el comportamiento inteligente y sus leyes. Su tarea principal es establecer la teoría del procesamiento inteligente de la información y luego diseñar un sistema informático que pueda exhibir algunos comportamientos inteligentes similares a los humanos. Las disciplinas de la inteligencia artificial incluyen ingeniería del conocimiento, aprendizaje automático, reconocimiento de patrones, procesamiento del lenguaje natural, robots inteligentes y computación neuronal.