62054 (Выбор специальности), страница 2

ЭВМ второго поколения (1960 - 1965 гг.) строились на транзисторах, при этом существенно повысилась надежность и снизилась потребляемая мощность.

ЭВМ третьего поколения строятся уже ни ИС средней степени интеграции. В структуры ЭВМ введены информационные каналы сопряжения, осуществляющие обмен информации между УВВ и ЗУ. При этом разгружается процессор, существенно повышается быстродействие.

ЭВМ четвертого поколения строятся уже на сверхбольших ИС (CБИС), также на сверхскоростных интегральных схемах (CCИС).

Появились так называемые модульные конструкции. Под модулем понимается любое устройство ЭВМ, способное функционировать самостоятельно, имеющее собственные цепи управления. Такая структура резко повышает надежность ЭВМ благодаря резервированию ее конструкции модулями нужных устройств.

Повышение производительности и одновременно ускорения решения задач достигается разбиением их на отдельные независимые части и параллельной обработкой одновременно на нескольких процессорах.

Для компьютеров пятого поколения характерен переход от структуры классических ЭВМ с одним потоком последовательно выполняемых команд к новым архитектурам, в которых особый упор делается на параллельную обработку данных.

Существуют системы, имеющие десятки процессоров или потоков обработки, но в будущем технический прогресс в области разработки ЭВМ обеспечит одновременное функционирование сотен, тысяч процессоров в составе одной вычислительной системы. На первый план выдвигается еще одна особенность ЭВМ параллельной обработки информации, присущая машинам с многопроцессорной архитектурой - устойчивость к отказам. Хотя некоторые параллельные многопроцессорные системы создаются исключительно для получения высокого быстродействия, целый ряд систем этого типа предназначен для повышения производительности, для непрерывной обработки информации.

В настоящее время число ЭВМ, используемых на промышленных предприятиях и в учреждениях, быстро растет. Увеличиваются и информационно-вычислительные ресурсы этих машин. Активное использование компьютеров приводит к разобщению пользователей. Поскольку, люди, работающие в одной организации, часто используют ЭВМ для решения единого комплекса задач, возникает необходимость организации связи между этими машинами для совместного использования вычислительных ресурсов и данных. Одним из путей решения этой проблемы является объединение ЭВМ в локальные сети. В зависимости от поставленных задач, используются те или иные локальные сети.

Специфика современной ситуации в вычислительной технике заключается в том, что смена поколений программного обеспечения происходит существенно медленнее, чем смена аппаратуры. Сейчас широко используются компьютеры PENTIUM П - 350 и PENTIUM П - 400. Лимит скорости у них по сравнению с предыдущими компьютерами типа PENTIUM повысился с 66 до 100 МГц. Передача данных по новой шине занимает значительно меньше времени, поэтому приложения работают быстрее. На сегодняшний день отмечается стремительный рост аппаратных средств. Фирма INTEL выпустила PENTIUM Ш -500. Они имеют высокую производительность, кроме того, в него добавлено более 70 новых инструкций, которые предназначены для ускорения написанных в расчете на них игр, вспомогательных модулей INTERNET, графических приложений и программ распознавания речи. В перспективе готовятся к выпуску системы на базе 800 МГц процессоров.

В связи с дальнейшим совершенствованием вычислительной техники изменяются и требования к специалистам. Современный инженер должен обладать следующими качествами:

• фактические знания, которые он приобрел,

• мастерство, которым он обладает,

• наличие собственной точки зрения

• постоянное стремление к повышению квалификации.

Первейшая задача инженерного образования развить эти четыре свойства. Фактические знания инженера. Физические науки - составляют существенную часть инженерного образования. Поэтому в программе обучения и существует несколько курсов физических наук. Для того, чтобы разработать комплекс приборов, устройств и технологических процессов инженер должен хорошо знать свойства материалов, законы движения, поведение жидкостей, превращения энергии и т.д. Знание основ физических наук лежит в основе инженерной технологии.

Знания, необходимые инженеру не ограничиваются физическими науками. Он должен знать инженерную технологию. Остановимся на двух наиболее важных частях этой области знаний - прикладные знания физических наук и систематизированные эмпирические знания.

После того как изучены основы физических наук, студент переходит к слушанию курсов лекций, посвященных применению этих основ на практике. Так, например, курс, посвященный анализу и синтезу электрических цепей, основан на изученных разделах электричества (заряды, электромагнитные волны, потоки электронов и др.).

Инженерная технология имеет и другую важную грань - накопление эмпирических знаний о приборах, устройствах и процессах. Каждый инженер при проектировании использует свои знания, опыт, изобретательность. Существуют идеи, которые хотя и не имеют под собой научной основы, испытаны многолетним применением на практике. Именно они и составляют основу тех эмпирических знаний, на которые так широко полагаются современные инженеры. Будущие инженеры знакомятся с этими знаниями при подготовке курсовых проектов. На старших курсах студенты начинают изучение своей специальности. Это в основном курсы технологии, которыми различаются отрасли инженерного дела. Студенты, намеревающиеся стать инженерами - электриками, изучают электрические машины, средства связи, электростанции, распределительные устройства и др.

Хотя главное место в инженерном образовании занимает специализация, многие проблемы, с которыми встречается на практике инженер, потребуют от него знаний и других областей инженерного дела. Инженеру часто придется работать бок о бок со специалистами других профессий. Инженер обязан знать экономику, основы управления производством, юриспруденцию, торговлю, трудовые взаимоотношения, психологию и социологию. Эти знания необходимы по следующим причинам. Инженер должен хорошо знать экономику своей специальности. Он должен разбираться в вопросах себестоимости, ценообразования, оборотном капитале, амортизации и др. экономических категориях. Инженеру приходится решать экономические проблемы, и для эффективного их решения он должен быть хорошим экономистом. Обширные знания побуждают инженера принимать активное участие в международной общественной жизни. Инженер должен сотрудничать со специалистами других областей, например, экономистами, бухгалтерами, юристами, социологами, психологами. Он должен знать какую помощь от них он может получить, уметь вести с ними профессиональный разговор.

Инженер не только улучшает технологию, но сотрудничает и в смежных областях. Немалую часть времени в образовании инженера занимает изучение общественно - политических наук (философии, социологии, экономики, международных отношений, истории, иностранных языков и др.).

Применяя знания, инженер также использует свои математические способности и умение чертить.

В процессе проектирования системы инженер использует все свои знания, мастерство и опыт. Он участвует в определении круга решаемых задач, выработке технических требований, применяет свои знания и изобретательность, чтобы обдумать различные варианты возможных решений, выбрать окончательный вариант и обосновать его. Мастерство, с каким будут проведены этапы всей этой работы, наиболее важно в деятельности инженера. Успех проекта в большой степени зависти от изобретательности инженера, потому что проектирование - в основном творческий процесс.

Для того чтобы найти наилучшее решение задачи, инженер вынужден прибегать к моделированию и математическому анализу, использовать и свой опыт, и квалификацию.

Математика позволяет анализировать конкретные величины, например, скорость и плотность автомобилей, с помощью абстрактных терминов и символов. Она также определяет систему условий, правил и способов обращения с этими символами, чтобы определить конкретные выводы, вытекающие из анализа этих символов. Математика универсальна. Другим мощным оружием инженера является моделирование. Моделирование это - экспериментирование, но не с реальными объектами, а с их моделями. Инженер должен поставить эксперимент так, чтобы получить максимум надежной информации при минимуме времени и затрат. При экспериментировании инженеру приходится проводить много измерений. От мастерства инженера при экспериментировании и измерениях зависит ценность его заключений по результатам наблюдений.

При обучении инженера большое значение придают изучению причин ошибок, возможных при ограниченном числе измерений, из-за влияния случайных величин, а так же важности тщательной проверки на первый взгляд очевидных заключений. Статистические методы анализа дают инженеру способы объективной обработки измерений и результатов экспериментов. В своей работе инженер использует различные устройства и инструменты, в том числе и ЭВМ. Они широко применяют в процессе моделирования. Моделирование с помощью ЭВМ позволяет инженеру исследовать гораздо большее число вариантов решения, гораздо быстрее и с меньшими затратами, чем это потребовалось бы при создании уменьшенной модели прибора или изготовления реального устройства с его последующим испытанием.

Одной из главнейших задач инженерного образования является развитие логического мышления. Инженер должен не только хорошо владеть словом, но и уметь выразить свою мысль математически и графически. Мастерство - это способность представить информацию в виде рисунков, эскизов и графиков. Для этого они изучают технику инженерного черчения. Следует отметить также способность работать с людьми разных профессий, чтобы обеспечит максимальную эффективность своей работы.

Инженерная точка зрения - это свойство, которое нельзя отнести ни к знаниям, ни к опыту. Постоянный и глубокий интерес к своей профессии, стремление выяснить все необходимые детали - одна из составляющих инженерной точки зрения. Умение инженера настоять на том, что любая часть проектируемого прибора доказала право на существование - также составляющая инженерной точки зрения.

Нужна инженеру и профессиональная этика. Выполняя свою работу, инженер берет моральные обязательства перед обществом. Еще одна черта инженера - готовность воспринять новое, необычное. Ум инженера должен быть гибким и легко воспринимать новые теории и приемы в инженерном деле.

В процессе работы инженер должен постоянно совершенствовать свое мастерство, не стоять на месте.

Таким образом, аппарат, которым квалифицированный инженер пользуется при решении задач, схематически показан на рисунке.

Фактические знания

Квалификации

Собственная точка зрения

Физика, инженерная технология, другие области знаний

Измерения

Объективность, умение спрашивать, профессиональный подход, отсутствие ограниченности взглядов, творческая неудовлетворенность, чувство долга

Моделирование, математика

Черчение, составление заключения

Постановка эксперимента

Умение эффективно работать с людьми

Общение

Используются в процессе проектирования

Задачи, решением которых занят инженер

На нем перечислены те качества, которые инженер должен приобрести, чтобы приносить пользу обществу. Чем глубже будущий инженер овладел основами знаний своей специальности, приобрел опыт и мастерство, выработал свою точку зрения, тем эффективнее будет его работа

Обучение