23681-1 (Естественно-научная база современных информационных технологий. Современные средства накопления, хранения и передачи информаци)

Естественно-научная база современных информационных технологий. Современные средства накопления, хранения и передачи информации

Персональные компьютеры, объединенные в сети, позволяют десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. (+ электронная почта). На персональном компьютере можно хранить до нескольких Гбайт данных (1 Гбайт составляет около 400 млн страниц текста среднего формата) и получать к ним доступ за сотые доли секунды. Большинство моделей ЭВМ содержит внешние запоминающие устройства, которые базируются в основном на магнитной записи. Магнитная запись с перпендикулярным намагничиванием обеспечивает существенное повышение информационной плотности записи (до 400 бит\ мкм ). Бит - единица информации - переход намагниченности в рабочем слое носителя из данного направления в противоположное. При воспроизведении благодаря магнитному полю в окружающем данный переход в пространстве "нащупывается" записанная информация. Есть способ воспроизведения, основанный на магниторезисторном методе. Его сущность: изменяющееся магнитное поле рассеяния вызывает изменение электрического сопротивления помещенного в него магниторезистивного элемента, снимаемое напряжение с которого соответствует сигналу воспроизведения.

Голографическая память - не имеет пока "элементной" базы. Однако в развитии ряда направлений оптоэлектроники достигнуты значительные успехи. (Созданы полупроводниковые лазеры, позволяющие записывать качественные голограммы). Оптическая память имеет огромную плотность записи, сверхвысокие скорости обмена информацией, способность оперировать цифрами и образами, надежность, долговечность и др.

Нейронные компьютерные сети - имитация человеческой . В нейронной сети полезная информация запоминается не отдельными нейронами, а группами нейронов, их взаимным состоянием. Каждый нейрон связан примерно с 10000 нейронами. Чем больше нейронов в сети, тем более сложную задачу можно решить с ее помощью. Ученые научились моделировать нейронные сети, используя метод последовательных приближений. Магнитооптические управляемые устройства уже сегодня позволяют сформировать высококачественный массив бинарной информации из 10000 ячеек, причем скорость обработки его по алгоритму нейронной сети на несколько порядков выше возможности человеческого мозга.

Важный вопрос разработки концепции информатизации - создание унифицированной в широком спектре приложений и полностью структурированной информационной технологии, охватывающей процессы сбора, накопления, хранения, поиска, переработки и выдачи всей информации, необходимой для информационного обеспечения деятельности.

Уже: обоснована системная классификация информации; построена унифицированная система информационного потока; доказана возможность разделения всех процедур обработки информации на три унифицированных класса задач - информационно-поисковые, логико-аналитические и поисково-оптимизационные и осуществлена детализация задач в пределах каждого класса. Это означает, что уже создана практически полная совокупность предпосылок, необходимых для построения унифицированной информационной технологии и полной ее структуризации.

Поколения ЭВМ и возможности персональных компьютеров. Современные мультимедийные системы и виртуальный мир.

Первый компьютер, в котором воплощены принципы Неймана, был создан в 1949 году. Согласно принципам Неймана, для универсальности и эффективности работы компьютер должен содержать следующие устройства: арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции; устройство управления, которое организует процесс выполнения программ; запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных; внешние устройства для ввода-вывода информации.

В современных компьютерах арифметико-логическое устройство и устройство управления, как правило, объединены в центральный процессор.

ЭВМ первого поколения (40-е - начало 50-х годов) базировались на электронных лампах. С появлением дискретных полупроводниковых приборов связывают второе поколение ЭВМ (середина 50-х - 60-е годы). В 60-е годы создано третье поколение ЭВМ, основанное на интегральных микросхемах. Середина 60-х годов считается началом разработки ЭВМ четвертого поколения, элементарная база которых включает большие интегральные схемы.

ЭВМ 40-х и 50-х годов представляли собой крупногабаритные устройства, занимавшие огромные помещения и стоившие колоссальных денег. Персональные нынешние компьютеры выгодны для многих деловых применений. Персональный компьютер стал важным инструментом в условиях рыночной экономики. Особенности ПК: простота пользования, удобные и понятные программы, высокая надежность и т.п.

Применение ЭВМ: микропроцессорные системы для станков с программным управлением, промышленные роботы, автоматизированные рабочие места, системы автоматического проектирования, автоматизированная система управления.

Мультимедийные системы и виртуальный мир.

Мультимедиа - это объединение нескольких каналов передачи информации от машины к человеку : звук, изображение, реже - движение реальных предметов. Подразумевается и обратная связь - действия человека должны напрямую и существенно влиять на ход событий в системе. Разработчики современных мультимедийных систем стремятся к возможно более точному моделированию реальности, созданию виртуального мира. В котором человек мог бы совершать то, что недоступно в реальности.

Мультимедийные системы только при разумном их использовании могут непременно способствовать развитию личности и общества, так как при злоупотреблении виртуальной реальностью, человек теряет ощущение реальности жизни и начинает пренебрегать реальными информационными потоками сообществ людей. Также монотонные движения и ритмы игр усыпляют человека и позволяют легко воздействовать на него - проявление отрицательного начала виртуального мира.

При подготовке этой работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru