1. Представлення та обробка інформації

1. Класифікація засобів обчислювальної техніки

Історія розвитку обчислювальної техніки невідривно пов’язана з розробкою та впровадженням більш нових принципів представлення числової інформації за допомогою різних систем числення. Кількість систем числення , які використовуються в числовій обчислювальній техніці, швидко зростає. На ряду з використанням двійкової та двійково-десяткової систем числення, відомі приклади використання трійкової, двійково-п’ятиркової систем числення, систем числення з від’ємними, комплексними та ірраціональними основами, системи числення залишкових класів.

На даний момент не має єдиної класифікації систем числення, чітко поділеної на класи. В науково-технічній літературі зустрічаються протиріччя і неоднозначні трактування базових характеристик і параметрів систем числення, що значно ускладнює розробку теорії проектування перетворювачів форм представлення інформації.

Побудова будь-якої системи числення треба почати з вибору базових, параметрів, що характеризують дану систему, і розробки певних правил, дозволяючи представити будь-яку величину в цій системі.

До обчислювальної техніки відносять сукупність засобів (машин, приладів, пристроїв), які призначені для прискорення, спрощення, автоматизації обчислювальних робіт, а також робіт, пов'язаних з процесом обробки великих обсягів інформації.

Під обчислювальними машинами розуміють пристрої, які функціонують відповідно до обраної системою несуперечливих логічних правил. Сприймаючи вихідну інформацію, переробляють її згідно заданому алгоритму і видають на вихід результуючу інформацію в зручній для сприйняття формі. Дане визначення придатне для компьютерів 2-х класів:

1) безперервної дії (аналогові комп’ютери);

2) дискретної дії (цифрові комп’ютери).

В комп’ютерах 1-го типу як вхідні, так і проміжні та остаточні величини подаються у вигляді безперервно змінюючихся фізичних величин (струмів, напруг).

Багато процедур або явищ в природі описуються подібними математичними рівняннями, і в основу роботи аналогових комп’ютерів покладено принцип моделювання, сутність якого полягає в заміні математичного рівняння досліджуваного процесу подібним математичним рівнянням, яке вирішується на спеціальній моделі. Будь-який аналоговий комп’ютер складається з окремих аналогових обчислювальних блоків, кожен з яких виконує певну математичну операцію Причому в процесі виконання завдання використовувані блоки працюють паралельно або одночасно.

Переваги аналогових комп'юиерів: простота набору і рішення задач (простота програмування); досить висока швидкодія; висока наглядність обчислень.

Недоліки аналогових комп’ютерів: низька точність обчислень 0.5-1%; вузько спеціалізовані комп’ютери.

Аналогові комп’ютери призначені для вирішення лінійних і нелінійних диференційних рівнянь, рівнянь з частинними і граничними умовами, систем алгебраїчних і тригонометричних рівнянь.

В комп'ютерах 2-го класу як вхідні, так і проміжні та підсумкові величини подаються у вигляді дискретної послідовності цифр, закодованих за допомогою якогось коду (тимчасового (послідовного), або просторового (паралельного)).

Переваги: висока універсальність; принципово необмежена точність представлення величин; висока швидкість обчислення; висока точність обчислень.

Особливу групу складають комбіновані аналого-цифрові обчислювальні комплекси, в які входять комп'ютери як першого, так і другого класу.