СОДЕРЖАНИЕ
Введение Ошибка! Закладка не определена.
1. Аналитическая часть. .......................................... Ошибка! Закладка не определена.
1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области..Ошибка!
Закладка не определена.
1.1.1. Характеристика предприятия. Ошибка! Закладка не определена.
1.1.2. Краткая характеристика подразделения и видов его деятельности.
Ошибка! Закладка не определена.
1.2. Экономическая сущность задачи .... Ошибка! Закладка не определена.
1.3. Обоснование необходимости и цели модернизации существующей технологии
решения задачи. ........................................ Ошибка! Закладка не определена.
1.4. Постановка задачи ............................ Ошибка! Закладка не определена.
1.4.1. Цель и назначение автоматизированного варианта решения задачи
Ошибка! Закладка не определена.
1.4.2. Общая характеристика организации решения задачи на ПК ..Ошибка!
Закладка не определена.
1.4.3. Формализация расчетов ................ Ошибка! Закладка не определена.
1.5. Анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии
проектирования ........................................ Ошибка! Закладка не определена.
1.6. Обоснование проектных решений по видам обеспеченияОшибка! Закладка
не определена.
1.6.1. По техническому обеспечению (ТО);Ошибка! Закладка не определена.
1.6.2. По информационному обеспечению (ИО); Ошибка! Закладка не
определена.
1.6.3. По программному обеспечению (ПО); Ошибка! Закладка не
определена.
1.6.4. По технологическому обеспечению. Ошибка! Закладка не определена.
Выводы по первой главе ......................... Ошибка! Закладка не определена.
2. Проектная часть. .................................................. Ошибка! Закладка не определена.
2.1. Информационное обеспечение комплекса задач.Ошибка! Закладка не
определена.
2.1.1. Используемые классификаторы и системы кодирования. Ошибка!
Закладка не определена.
2
2.1.2. Характеристика нормативно-справочной и входной оперативной
информации. Ошибка! Закладка не определена.
2.1.3. Характеристика базы данных. Ошибка! Закладка не определена.
2.2. Программное обеспечение задачи (комплекса задач) ......... Ошибка! Закладка не
определена.
2.2.1 Общие положения (дерево функций и сценарий диалога)Ошибка! Закладка
не определена.
2.2.2. Структурная схема пакета (дерево вызова процедур и программ)Ошибка!
Закладка не определена.
2.2.3. Описание программных модулей . Ошибка! Закладка не определена.
2.2.4. Схема взаимосвязи программных модулей и информационных файлов.
Ошибка! Закладка не определена.
2.3. Технологическое обеспечение комплекса задач.. Ошибка! Закладка не
определена.
2.3.1. Схема технологического процесса сбора, передачи, обработки и выдачи
информации. Ошибка! Закладка не определена.
2.3.2. Схема технологического процесса сбора, передачи, обработки и выдачи
информации .............................................. Ошибка! Закладка не определена.
Выводы по второй главе ......................................... Ошибка! Закладка не определена.
3. Обоснование экономической эффективности проекта .......... Ошибка! Закладка не
определена.
3.1 Выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности
.................................................................... Ошибка! Закладка не определена.
3.2. Расчет показателей экономической эффективности проекта.....Ошибка!
Закладка не определена.
3.2.1. Расчет постоянных показателей ... Ошибка! Закладка не определена.
Выводы по третьей главе ........................................ Ошибка! Закладка не определена.
Заключение ............................................................... Ошибка! Закладка не определена.
Список используемой литературы ........................ Ошибка! Закладка не определена.
Приложение № 1. Шаблоны документов .............. Ошибка! Закладка не определена.
3
Введение
Электронные вычислительные машины и информационно-вычислительные
сети являются в повседневной жизни современного человека одними из самых
востребованных ресурсов. Чуть более полувека назад, когда была создана первая
ЭВМ с автоматическим программным управлением, человечество даже не
подозревало, о том, что оно совершило глобальный переход, из эры промышленной
революции в период развития информационных технологий.
На сегодняшний день насчитывается 5 поколений электронных
вычислительных машин, но 6 поколение компьютеров находиться в активной
разработке. Многие согласятся, что столь быстрого и динамичного развития,
вероятнее всего не претерпевала ни одна технология.
Действительно не более чем 10 лет назад наличие домашнего компьютера
считалось роскошью, а на сегодняшний день это является необходимым атрибутом,
как в жизни современного человека, так и в существовании современного общества.
Темпы развития данной технологии опровергли все самые смелые прогнозы.
Один из самых известных в компьютерном мире человек, основатель и
руководитель фирмы Miсrоsоft Билл Гейтс (Bill Gаtеs) в 1983 году утверждал, что ни
одной компьютерной программе никогда не понадобится более 640 Кбайт
оперативной памяти, а сейчас его фирма выпускает программные продукты,
требующие не менее 128 Мбайт. Еще ранее президент и основатель одной из
ведущих компьютерных фирм Digitаl Еquipmеnt Соrpоrаtiоn Кен Олсон (Kеn Оlsоn)
в 1977 году в одном из интервью сказал, что не видит причин, по которым кому-
нибудь захотелось бы иметь дома компьютер.
Однако в 1976 году на рынке появился самый массовый в настоящее время
персональный компьютер фирмы Аpplе, а в след за ним и IBM PС модели 5150 12
августа 1981 года.
Действительно, если признанная как первая большая ЭВМ «Эниак» (1946 год)
занимала площадь около 90 м
2
и весила более 30 тонн, то современный
микропроцессор, способный вместить все электронное оборудование такой машины,
4
имеет площадь всего 1,5 см
2
, обеспечивая при этом вычислительную мощность
превышающую суммарную вычислительную мощность всех ЭВМ, имевшихся в
мире в середине 60-х годов. Первая ЭВМ содержала около 18 тысяч электронных
ламп, а на данный момент в тысячи раз большее количество электронных
компонентов 0,045-мкм технологии позволяют разместить в поперечном срезе
человеческого волоса.
В 1965 году Гордоном Муром был сформулирован эмпирический закон,
согласно которому в течении тридцати лет развития компьютеров плотность
транзисторов на микросхеме удваиваться каждые 24 месяца. Но на сегодняшний
день считается, что удвоение происходит каждые 18 месяцев. По поводу эффектов,
обусловленных законом Мура, в журнале «В мире науки» как-то было приведено
такое интересное сравнение:
«Если бы авиапромышленность в последние 25 лет развивалась столь же
стремительно, как промышленность средств вычислительной техники, то сейчас
самолёт Bоеing 767 стоил бы 500 долл. и совершал облёт земного шара за 20 минут,
затрачивая при этом пять галлонов (~18,9 л) топлива. Приведенные цифры весьма
точно отражают снижение стоимости, рост быстродействия и повышение
экономичности ЭВМ».
С каждым годом следовать «закону Мура» все труднее, поэтому уже
неоднократно предсказывают его близкий конец. Однако не стоит исключать и
человеческий фактор, который своей гениальностью и изобретательностью
позволяет находить выход из всевозможных сложностей встающих на пути
мирового технологического развития. И все же прогресс вычислительной техники
не может продолжаться вечно, рано или поздно мы наткнемся на предел,
обусловленный как законами природы, так и экономическими законами.
Специалисты в разных областях науки и техники уже сейчас занимаются
поиском альтернативных путей развития персональных компьютеров.
Но даже на сегодняшний день трудно представить, как будет устроен
компьютер «последнего» поколения.
Целью выполнения данной выпускной квалификационной работы является
5
анализ перспектив развития персональных компьютеров.
Для достижения поставленной цели необходимо:
Проанализировать ведущие из существующих на сегодняшний день
аппаратные средства компьютеров. Для составления детальных представлений о
задачах, проблемах и методах их решений в данной теории. Так как данная
информация тесно связана с возможными вариантами прогресса компьютерной
техники. Необходим краткий экскурс в историю развития вычислительной техники
на базе данной теории.
Выявить основные направления развития ПК на основе рассмотренного
материала.
Компьютеры интегрировались в человеческое общество, настолько сильно,
что без них уже невозможно решение огромного круга задач. На настоящий момент
компьютеризировано практически все: начиная от дома до самого простейшего
офиса. Компьютерные технологии помогают человеку во многих аспектах его
деятельности: будь-то обычный отдых или рабочие будни. С помощью компьютера
люди, могут общаться с людьми с другого города, даже страны, отыскать
интересующую их информацию, купить-продать и многое другое – при помощи
всемирной «паутины».
Актуальность данной темы очевидна, так как от развития компьютерной
техники в частности и информационных технологий в целом, напрямую зависит
развитие современного человеческого общества. Ведь не будем забывать во многом
благодаря появлению такой отрасли как информационные технологии, стал
возможным выход человека в открытый космос, развитие таких аспектов науки, как
микробиология, генетика, астрономия, квантовая физика и многое другое. Стала
возможна и существенно облегчена интеграция накопленных человечеством
научных знаний.
6
Основная часть
1 История появления, понятие виды и структура ПК
1.1 История появления ПК
Как известно в процессе развития ЭВМ существует их разделение по
поколениям. Данная классификация зависит от того какие элементы и технологии
использованы при создании ЭВМ . Однако трудно установить четкие границы , так
как зачастую в одно и то же время выпускались машины совершенно разного
уровня. При приведении дат относящихся к поколениям ЭВМ , скорее всего иметься
ввиду период промышленного производства.
Хотя на данный момент физико-технологический фактор не является
ключевым при определении причастности ЭВМ к тому или иному поколению, тут
следует учитывать еще такие факторы как быстродействие, уровень программного
обеспечение, удобство в эксплуатации, и множество других факторов.
Следует понимать, что разделение ЭВМ по поколениям весьма относительно.
Вот некоторые определения термина «поколение компьютеров», взятые из 2-х
источников. «Поколения вычислительных машин - это сложившееся в последнее
время разбиение вычислительных машин на классы, определяемые элементной
базой и производительностью». «Поколения компьютеров - нестрогая
классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и в
последнее время - программных средств»
1
.
Первые прототипы ЭВМ, появившиеся до начала 50-х годов, были
«разовыми» моделями, которые использовались для отработки основных
принципов, поэтому все специалисты сходятся во мнении, что данные машины
стоят вне поколений. При определении признаков пятого поколения компьютеров
тоже возникали сложности. В 80-х годах прошлого века на компьютеры (будущего)
5 поколения, возлагалась полновесная реализация принципов искусственного
1
Толковый словарь по вычислительным системам: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1990. –С. 225.
7
интеллекта. Как мы понимаем реализация, данной задачи оказалась сложнее, чем
виделось на то время. Поэтому на сегодняшний день планка значительно снижена, и
как многие считают период 5 поколения компьютеров уже завершен. Аналог
данного явления просматривается и в истории энергетики. Так при появлении
первых атомных электростанций в середине 50-х годов, ученые провозгласили, что
не за горами и появление более мощных безопасных и производящих дешевую
энергию термоядерных станций, которых нет, и по сей день.
Чем младше поколение, тем отчетливее классификационные признаки. ЭВМ
первого, второго и третьего, и четвертого поколений сегодня в лучшем случае
музейные экспонаты. Машина первого поколения, являла собой десятки стоек,
каждая размером с большой книжный шкаф, наполненных электронными лампами,
лентопротяжными устройствами, огромные печатающие установки. Все это
занимало площади в сотни квадратных метров, со специальными системами
охлаждения, источниками питания. Находиться рядом с такой машиной, было
равнозначно работе в цехе машиностроительного завода. Требовалось ежечасное
обслуживание.
Перегорающие лампы и выходящие из строя узлы, и вместе с тем невиданные,
волшебные возможности для тех, кто, например, занят математическим
моделированием. Быстродействие до 1000 операций/с и память на 1000 чисел делало
доступным решение задач, к которым раньше нельзя было и подступиться.
Все изменилось с появлением полупроводниковой техники (первый
транзистор был создан в 1948 г., а первая ЭВМ с их использованием – в 1956 г.)
резко изменил вид машинного зала – нормализованный температурный режим,
меньший гул (лишь от внешних устройств) и, самое главное, возросшие
возможности для пользователя.
Впрочем взаимодействие пользователя напрямую с ЭВМ первых трех
поколений, заключалось лишь в том, что пользователь клал на стеллаж в соседнем
помещении, или передавал в узкое окошечко рулон перфоленты или колоду
перфокарт, с вводными данными его задачи, либо с программой. Непосредственно с
машиной имели дело операторы либо инженеры, либо системные программисты.
8
Для машин первого и второго поколения доминировал монопольный режим
пользования машиной или режим пакетной обработки; в третьем поколении был
реализован более выгодный экономически и более удобный для пользователей
удаленный доступ – работа через выносные терминалы в режиме разделения
времени.
Начиная со второго поколения появилось разделение машин на большие,
средние и малые по признакам размеров, стоимости и вычислительных
возможностей. Так, небольшие отечественные машины второго поколения
(«Наири», «Раздан», «Мир» и др.) с производительностью порядка 104 оп/с были в
конце 60-х годов вполне доступны каждому ВУЗу, в то время как упомянутая выше
БЭСМ-6 имела профессиональные показатели (и стоимость) на 2-3 порядка выше.
В начале 70-х годов, с появлением интегральных технологий в электронике,
были созданы микроэлектронные устройства, содержащие несколько десятков
транзисторов и резисторов на одной небольшой (площадью порядка 1 см
2
)
кремниевой подложке. Без пайки и других привычных тогда в радиотехнике
действий на них «выращивались» электронные схемы, выполняющие функции
основных логических узлов ЭВМ (триггеры, сумматоры, дешифраторы, счетчики и
т.д.). Это позволило перейти к третьему поколению ЭВМ, техническая база которого
– интегральные схемы.
При переходе от первого к третьему поколению возможности
программирования радикально изменились. Написание программ в машинном коде
для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей
части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее
большинство современных программистов знакомятся при обучении в ВУЗе, а
потом забывают. Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с
них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов.
Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих
задач.
Третье поколение ознаменовалось появлением крупных унифицированных
серий ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всею семейство IBM
9
360/370. В СССР же в 70-е и 80-е годы прошлого столетия были созданы
унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины),
СМ (система малых) ЭВМ и «Электроника» (серия микро-ЭВМ). На основе
американских прототипов фирм IBM и DЕС (Digitаl Еquipmеnt Соrpоrаtiоn). Были
созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и
производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале 90-х годов.
Яркими представителями данного поколения машин являются компьютеры ДВК,
БК, а также УКНЦ – аналоги мини-ЭВМ типа PDP-11 фирмы DЕС. Они практически
изжили себя, но заняли достойное место в истории развития ЭВМ.
1.2 Понятие ПК
Персональный компьютер — компьютер (вычислительная машина)
предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности
которого удовлетворяют запросы большого количества людей.
2
Этот термин был введен в употребление компанией Аpplе Соmputеr для своего
компьютера Аpplе II в конце 70-х годов прошлого столетия и впоследствии
перенесён на компьютеры IBM PС. Некоторое время понятие персональный
компьютер присваивали любой машине, использующей процессоры Intеl и
работающей под управлением операционных систем DОS, ОS/2 и первых версий
Miсrоsоft Windоws. С появлением других процессоров, поддерживающих работу
перечисленных программ, таких, как АMD, Сyrix (ныне VIА), название стало иметь
более широкую трактовку. Однако долгое время отрицали факт принадлежности к
классу персональных компьютеров вычислительных машин Аmigа и Mасintоsh,
долгое время использовавших альтернативную компьютерную архитектуру.
В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного
использования, носили официальное название персональных электронных
вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских
стандартах это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-
2
http://ru.wikipеdiа.оrg/wiki/Персональный_компьютер
10
факто названия персональный компьютер
3
.
1.3 Виды ПК
Теперь хочется поподробнее рассмотреть виды персональных компьютеров.
Персональные компьютеры – это вид компьютеров, который относится к классу
универсальных однопользовательских микроЭВМ и является наиболее
распространенным на данный момент. В современной информатике типы
компьютеров различаются в зависимости от их назначения, архитектуры, размеров и
функциональных возможностей. По назначению выделяют следующие виды
компьютеров:
а) универсальные – предназначены для решения различных задач, типы
которые не оговариваются. Эти ЭВМ характеризуются: разнообразием форм
обрабатываемых данных (числовых, символьных и т.д.) при большом диапазоне их
изменения и высокой точности представления; большой емкостью внутренней
памяти; развитой системой организации ввода-вывода информации,
обеспечивающей подключение разнообразных устройств ввода-вывода.
б) проблемно-ориентированные – служат для решения более узкого круга
задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами,
регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных, выполнением
расчетов по несложным правилам. Они обладают ограниченным набором
аппаратных и программных средств.
в) специализированные – применяются для решения очень узкого круга задач.
Это позволяет специализировать их структуру, снизить стоимость и сложность при
сохранении высокой производительности и надежности. К этому классу ЭВМ
относятся компьютеры, управляющие работой устройств ввода-вывода и внешней
памятью в современных компьютерах. Такие устройства называются адаптерами,
или контроллерами.
3
ГОСТ 28043-89 Персональные электронные вычислительные машины. Интерфейс накопителей на жестких
несменных магнитных дисках с подвижными головками.