Постарайтесь объяснить зачем компьютеру: 1.постарайтесь объяснить зачем компьютеру два вида памяти? Внутренняя и внешняя? 2.что такое

Содержание

ГДЗ Информатика 8 класс Семакин — §6.Компьютерная память ► Информатика в школе и дома

ОТВЕТЫ Решебник — ГДЗ Информатика Глава 2 — §6.Компьютерная память, Семакин 8 класс

Вопросы и задания
1.Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида па­мяти: внутренняя и внешняя.
2.Что такое «принцип хранимой программы»?
3.В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
4.Какие два значения имеет слово «бит»? Как они связаны между собой?
5.В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
7. Какие типы оптических дисков вы знаете?
ЕК ЦОР: Часть 1, глава 2, § 6. ЦОР .

Ответы на вопросы параграф 6 из учебника Семакина 8 класс

 

1) Внутреняя хранит память когда Пк включен, внешняя хранит память всегда и есть сво-ва хрнить её долгое время

2) 
1. Программа вводится в комп и хранится в той же памяти. что и данные к ней
2. Команды, составляющие программу, представляются в том же числовом коде, что и данные к ней. Это значит, что с кодом программы можно производить те же действия, что и с данными к ней. (Например, написать программу, которая сама меняет свой код, а затем выполняет его. Так получаются вирусы-невидимки 🙂

3) Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.

4) 1.Бит, (монета) англ., серебряная монета2.Бит-самый маленький размер информации

5) Адресуемость. Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы

6) Жесткий диск, SSD, HDD

7) Первое поколение 
CD 
Лазерные диски 
Магнито-оптические диски 

Второе поколение 
DVD 
Третье поколение 

На сегодняшний день третье поколение только внедряется. 
Blue Ray

 

 

Литература: Учебник:Информатика, 8 класс. ФГОС Автор: И. Г. Семакин, Л. А. Залогова, С. В. Русаков, Л. В. Шестакова. Часть 1: «Информатика — базовый курс», 8 класс Семакина И., Залоговой JL, Русакова С., Шестаковой

09 §6.Компьютерная память.

§6.Компьютерная память

Основные темы параграфа:

внутренняя и внешняя память;

структура внутренней памяти компьютера;

носители и устройства внешней памяти.

Внутренняя и внешняя память

Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 «Человек и информация» было отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее.

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя память — это электронное устройство, ко­торое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из опера­тивной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулиро­ванное правило относится к принципам Неймана. Его назы­вают принципом хранимой программы.

Внешняя память — это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

 

На рис. 2,3 показана схема устройства компьютера с уче­том двух видов памяти. Стрелки указывают направления ин­формационного обмена.

Структура внутренней памяти компьютера

Все устройства компьютера производят определенную ра­боту с информацией (данными и программами). А как же представляется в компьютере сама информация? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти. Струк­туру внутренней памяти компьютера можно условно изобра­зить так, как показано на рис. 2.4.

 

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней па­мяти, который называется постоянным запоминающим устройст­вом — ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из кото­рой может только читаться.

Наименьший элемент памяти компьютера называется би­том памяти. На рис. 2.4 каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова «бит» есть два значения: единица измере­ния количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.

Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода.

Один символ двухсимвольного алфавита несет 1 бит ин­формации.

В одном бите памяти содержится один бит информации.

Битовая структура определяет первое свойство внутрен­ней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объ­екты составлены из отдельных частиц. Например, песок ди­скретен, так как состоит из песчинок, «Песчинками» ком­пьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуе­мость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу коли­чества информации, равную восьми битам. Следовательно» в одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пропумеро ваны. Нумерация начинается с нуля.

Порядковый номер байта называется его адресом,     

Принцип адресуемости означает, что:

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необхо­димо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, об­ращается процессор к внутренней памяти компьютера.

Носители и устройства внешней памяти

Устройства внешней памяти — это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современ­ных компьютерах являются накопители на магнитных ди­сках (НМД), или дисководы.

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки, с помощью этого же устройст­ва магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагничен­ный участок — единица, не намагниченный — нуль. При чте­нии с диска эта запись превращается в нули и единицы в би­тах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записываю­щая головка (рис. 2.5), которая может перемещаться по ра­диусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с кру­говой дорожкой. На эти концентрические дорожки и произ­водится запись двоичной информации.

 

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название — лазерные диски), На них ис­пользуется не магнитный, а оптико-механический способ за­писи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информа­ция записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM — Com­pact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит «ком­пактный диск — только для чтения». Позже были изобрете­ны перезаписываемые лазерные диски — CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дис­ковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных но­сителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM — видео­диски. Объем информации, хранящейся на них, может до­стигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматри­вать с помощью компьютера, как по телевизору.

Коротко о главном

В состав компьютера входят внутренняя память и внеш­няя память.

Исполняемая программа хранится во внутренней памяти (принцип хранимой программы).

Информация в памяти компьютера имеет двоичную форму.

Наименьшим элементом внутренней памяти компьютера является бит. Один бит памяти хранит один бит информа­ции: значение 0 или 1.

Восемь подряд расположенных битов образуют байт памя­ти. Байты пронумерованы, начиная с нуля. Порядковый но­мер байта называется его адресом.

Во внутренней памяти запись и чтение информации про­исходят по адресам.

Внешняя память: магнитные диски, оптические (лазер­ные) диски — CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM.

Вопросы и задания

1.Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида па­мяти: внутренняя и внешняя.

2.Что такое «принцип хранимой программы»?

3.В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?

4.Какие два значения имеет слово «бит»? Как они связаны между собой?

5.В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?

6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.

7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

Зачем в памяти компьютера хранятся программы?

Память компьютера

Источник: http://rom-em70.narod.ru/EU/pc_pam.html

Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение

  • Постоянная память (ПЗУ, ROM ) — неизменяемая память, поставляемая вместе с компьютером, в которой хранятся программы, тестирующие компьютер сразу после его включения и загружающие операционную систему.
  • Оперативная память (ОЗУ, RAM ) — предназначена для временного хранения данных во время работы. RAM может быть объёмом в 4, 8, 16, 32, 64 Мбайт. А например для работы в среде Windows 98 необходимо не менее 16 Мбайт ОЗУ.
  • Кэш-память — (англ. cache), или сверхоперативная память. Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM.
  • Специальная память — к устройствам специальной памяти относятся перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Внешняя память

Предназначена для переноса и хранения информации. Это могут быть дискеты, лазерные диски, магнитооптические диски, винчестеры и другие устройства, выполняющие данные функции.

Внутренняя (основная) память

В состав внутренней памяти входят оперативная память, постоянная память, кэш-память и специальная память.

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это оперативное (быстрое) запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Как работает ОЗУ?

Оперативная память состоит из ячеек , в каждой из них может храниться 1 байт информации , т.е. двоичного кода (т.е. цепочку из восьми символов»1″ или «0») и имеет адрес (т.е. порядковый номер, записанный в 16-ричном коде). Их также называют адресными ячейками.

Пример:

Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе I «Человек и информация» было отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внет их носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя памятьэто электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает.

Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. ( Принцип фон Неймана -принцип хранимой программы).

Внешняя памятьэто различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

На рисунуке показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена

Структура внутренней памяти компьютера

Все устройства компьютера производят определенную работу с информацией (данными и программами). А как же представляется в компьютере сама информация? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти.

Структуру внутренней памяти компьютера можно условно изобразить так, как показано на рисунке

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти,который называется постоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рисунке выше каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой

Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода Один символ двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.

В одном бите памяти содержится один бит информации

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пронумероаны. Нумерация начинается с нуля.

Порядковый номер байта называется его адресом.

Принцип адресуемости означает, что: запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

Носители и устройства внешней памяти

Устройства внешней памяти — это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы.

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки, С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок — единица, ненамагниченный — нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название — лазерные диски), На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM — Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит «компактный диск — только для чтения». Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски — CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM — видео-диски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору

Вопросы и задания

  1. Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида памяти: внутренняя и внешняя.
  2. Что такое «принцип хранимой программы»?
  3. В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
  4. Какие два значения имеет слово «бит»? Как они связаны между собой?
  5. В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
  6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
  7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

Электронный учебник создан профильной группой 10 класса МОУ — СОШ № 1 г. Асино Томской области

Содержимое ячейки Адрес ячейки
1 1 1 1 0000
0001
1 1 1 1 1 1 1 1 0002
1 1 1 1 0003
1 1 1 1 FFFF

Когда компьютер отправляет данные на хранение в оперативную память, он запоминает адреса, в которые эти данные помещены. Обращаясь к информационной ячейке, компьютер находит в ней байт данных.
Адресная ячейка оперативной памяти хранит один байт, а поскольку байт состоит из 8 битов, то в ней есть 8 битовых ячеек. Каждая такая ячейка микросхемы оперативной памяти хранит электрический заряд.

Заряды в ячейках не могут храниться долго — они «стекают». За несколько десятых долей секунды заряд в ячейки уменьшается до утраты данных.

Чтобы такого не случилось, компьютер «повторяет» информацию в каждой ячейке (подзаряжает). Это называется регенерацией оперативной памяти.

Это происходит так быстро, что мы не замечаем этого, но стоит на мгновенье отключить питание, стирается вся оперативная память и происходит «сброс» компьютера.

Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 1024 Мбайт. В настоящее время появились ОЗУ до 2 Гбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.

Обычно ОЗУ исполняется на интегральных микросхемах памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла.

Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс, как уже было сказано, называется регенерацией памяти (Refresh Memory).  Микросхемы SDRAM имеют ёмкость 16 — 256 Мбит и более.

Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.

Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов ( DIMM , RIMM , DDR — см. рис. 1), быстродействию, информационной емкости и так далее.

Большинство современных компьютеров комплектуются модулями типа DIMM (Dual-In-line Memory Module — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем).  В компьютерных системах на самых современных процессорах используются высокоскоростные модули Rambus DRAM (RIMM) и DDR DRAM.

Рис. 1. Модули памяти DIMM, RIMM, DDR

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие или паспортная частота (100, 133, 333, 400 или 800 МГц) , которая зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти. Современные модули памяти обеспечивают частоту до 800 МГц.

Модули памяти характеризуются так же такими параметрами, как информационная емкость или информационный объем. Объем памяти измеряется в байтах (количество ячеек в памяти совпадает с количеством байт) — 16, 32, 64, 128, 256, 512 или 1024 Мбайт .

Так же память характеризуется число микросхем , время доступа к данным (6 или 7 наносекунд) и число контактов (72, 168 или 184).

В персональных компьютерах объем адресуемой памяти и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются. Хотя объем адресуемой памяти может достигать 64 Гбайт, величина фактически установленной оперативной памяти может быть значительно меньше, например, «всего» 64 Мбайт.

Оперативная память — временная, т. е. данные в ней хранятся только до выключения ПК. Для долговременного хранения информации служат дискеты, винчестеры, компакт-диски и т. п. Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым изменить объем общей оперативной памяти компьютера.

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память.

При этом возможны как «попадания», так и «промахи». В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти.

Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16, 32 или 64 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью 256, 512, 1024 Кбайт и выше.

Постоянная память (ПЗУ)

Существует два типа памяти — память с произвольным доступом (RAM или random access memory). Это оперативная память. Ее мы только что рассмотрели, но помимо нее существует другой вид внутренней памяти — память, доступная только на чтение (ROM или read only memory). Это и есть постоянная память, или как по-другому ее называют постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Память, доступная только на чтение используется для постоянного размещения определенных программ (например, программы начальной загрузки ЭВМ). В процессе работы компьютера содержимое этой памяти не может быть изменено.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

ПЗУ является энергонезависимым.

В ПЗУ находятся:

  • Программа управления работой самого процессора;
  • Программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;
  • Программы запуска и остановки ЭВМ;
  • Программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
  • Информация о том, где на диске находится операционная система.

Отличия ОЗУ и ПЗУ :

  • В ОЗУ процессор записывает информацию и считывает. При выключении компьютера информация в ОЗУ стирается.
  • В ПЗУ процессор не может записывать информацию. ПЗУ предназначено только для чтения информации, записанной на заводе-изготовителе. При выключении компьютера информация сохраняется.

Специальная постоянная память

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

https://www.youtube.com/watch?v=GLmUOpkLpkE

К устройствам специальной памяти относятся перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера  и  загрузки операционной системы в оперативную память

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Рис 2. Микросхемы BIOS и CMOS

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается «сетап»).

К устройствам специальной памяти относят видеопамять. память используется для хранения графической информации. память содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране.

память (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Объем VRAM обычно составляет от 16 до 512 Мбайт.

Источник: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7e246a27-f9a4-41f1-9edc-01c21ae4d12f/umk/text/01t07.htm

Память (подробное изложение)

Компьютер — это универсальное (многофункциональное) электронное автоматическое устройство для накопления, обработки и передачи информации. Его работа имитирует информационную деятельность человека. Это оказалось возможным благодаря наличию в составе компьютера памяти — устройств, предназначеных для хранения информации. В компьютере используется память нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению и, как следствие, способами хранения информации, а также конструктивно.

Всю память ЭВМ можно разделить на

  • внутреннюю (основную) память,
  • регистры процессора,
  • внешнюю память.

Внутренняя память состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), или оперативной памяти (ОП), и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

ПЗУ

Постоянная память , или постоянное запоминающее устройство- ПЗУ(read only memory-rom),- память только для чтения. Она реализована, как уже говорилось, в виде электронных схем и служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. Мы называем этот тип памяти постоянным, потому что записанная в ней информация не изменяется после выключения компьютера.

Она энергонезависима, так как хранимые в ней команды начинают выполняться при первом же импульсе тока, поступившего на контакты электронной микросхемы. (Отметим, что сохранение информации в ПЗУ после выключения компьютера не означает, что содержимое этой памяти невозможно изменить.

Существует так называемая перепрограммируемая постоянная память, для которой возможно изменение хранимой информации.)

Она реализована в виде БИС и служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и его узлов. Мы называем этот тип памяти постоянным, потому что записанная в ней информация не изменяется после выключения компьютера. Она энергонезависима, так как хранимые в ней команды начинают выполняться при первом же импульсе тока, поступившего на контакты электронной микросхемы. (Отметим, что сохранение информации в ПЗУ после выключения компьютера не означает, что содержимое этой памяти невозможно изменить.

Существует так называемая перепрограммируемая память, для которой возможно изменение хранимой информации.)

ОЗУ

ОЗУ — быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ — это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информации в ОЗУ исчезает (энергозависимость).Английское название ОЗУ — Random Access Memory (RAM),что переводится как «память с произвольным доступом».

В оперативной памяти в виде последовательности нулей и единиц хранятся как данные, так и программы. В любой момент времени доступ может осуществляться к любой произвольной ячейке, поэтому данный вид памяти называется памятью с произвольной выборкой (RAM).

Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предназначена для хранения информации, изменяющейся в ходе выполнения процессором операций по её обработке. Информацию в такую память можно записать для хранения, изменять или использовать при необходимости.

Вся информация, вводимая в компьютер и возникающая в ходе его работы, храниться в этой памяти, но только тогда, когда компьютер включен.

К основным свойствам оперативной памяти относятся: энергозависимость, дискретность структуры, адресуемость, возможность произвольного доступа. Физически для построения RAM используются микросхемы.

Память дискретна — это значит, что память состоит из некоторых «частиц». «Частица» памяти называется бит (так же как единица информации). Один бит — это двоичный разряд памяти. Он хранит двоичный код (0 или 1). Слово «бит» — сокращение от английского «binary digit» — двоичная цифра. Итак, память компьютера — это упорядоченная последовательность двоичных разрядов(бит). Эта последовательность делится на группы по 8 разрядов; каждая такая группа образует байт памяти. Следовательно, слова «бит» и «байт» обозначают не только название единицы измерения количества информации , но и структурные единицы памяти ЭВМ.

Объём памяти ЭВМ измеряется в килобайтах (1Кбайт (Кб)=1024 байт), мегабайтах (1 Мбайт (Мб)=1024Кбайт), гигабайт (1 Гбайт (Гб)=1024 Мбайт). Например, оперативная память компьютеров серии IBM PS- от 1 Мб и более.

Ячейки памяти — это группа последовательных байтов внутренней памяти, вмещающей в себя информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора. Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Очевидно, разрядность ячейки памяти и размер машинного слова в битах равны разрядности процессора . У разных типов процессоров размер машинного слова бывает разным. У самых простых типов ПК (бытовых, учебных) машинное слово равно 1 байту(8 бит).

Такие машины называются восьми рядными. Двухбайтовое машинное слово (16 бит) у профессиональных ПК IBM PS/86, 286. У машин типа IBM PS/386, 486 машинное слово равно 4 байтам (32бита).Байты внутренней памяти пронумерованы . Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется адресом байта( подобно тому как номер квартиры в доме есть адрес этой квартиры).

Принцип адресуемости памяти означает то, что любая информация заносится в память и извлекается из неё по адресам.

Адрес ячейки памяти равен адресу младшего байта (байта с наименьшим номером), входящим в ячейку. Адресация как байтов, так и ячеек памяти начинается с нуля. Адреса ячеек кратны количеству байтов в машинном слове (изменяются через 1,или через 2, или через 4). Если от типа процессора зависит объем адресуемой им оперативной памяти, то быстродействие используемой оперативной памяти, в свою очередь, во многом определяет скорость работы процессора, влияя на производительность всей системы.

Регистры — это внутренняя память процессора.

Регистров немного (у IBM PS их 14). Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты. Полученные результаты перепиваются из регистров в ячейки ОЗУ. Обмен информацией между процессорами и внутренней памятью производится машинными словами (из регистра в ячейку и обратно). Адрес ячейки, в которую направляется информация , передаваемая по шине данных, передаётся процессором по адресной шине.

Внешняя память

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно храненить большой обьем информации. Устройство которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях.

В современных компьютерах устройства внешней памяти позволяют сохранять информацию после выключения компьютера, так как в них используется магнитный или оптический способ записи/чтения информации. В качестве носителей информации в этих случаях применяют магнитные и оптические диски.

В качестве внешней памяти используются носители информации различной информационной емкости: гибкие диски (1,44 Мбайт), жесткие диски (до 80 Гбайт), оптические диски СD-RОМ (650 Мбайт) и DVD (до 10 Гбайт). Самыми медленными из них по скорости обмена данными являются гибкие диски (0,05 Мбайт/с), а самыми быстрыми — жесткие диски (до 100 Мбайт/с).

Магнитный принцип записи

На устройствах внешней памяти (магнитных носителях), которые также называют внешним запоминающими устройствами (ВЗУ), информация также представлена в двоичном коде: состоянием намагниченных и ненамагниченных участков на дорожках ленты или диска.

Гибкие магнитные диски

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дискавода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится считывание информации. Информационная емкость дискеты невелика всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации тоже мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жесткие магнитные диски

Жесткий магнитный диск (винчестер) представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. За счет гораздо большего числа дорожек на каждой стороне дисков и большего количества дисков информационная емкость жесткого диска может в сотни ра превышать информациооную емкость дискеты и достигать 150 Гбайт.

Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (может достигать 133мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков(до 7200 об./мин). В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.

), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лазерные диски

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информции. На лазерных CD-ROM и DVD-ROM дисках хранится информация, которая была записанана них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий:ROM(read only memory-только чтение). Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет. Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 650 Мбайт, а емкость DVD-ROM до 17 Гбайт

Flash-память

Flash-память-это энергозависимый вид памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для считывания или записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители, встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через usb-порт. Информационная емкость карт памяти может достигать 512 Мбайт

Источник: http://www.gm4.ru/pril/shamardin2/memorypodr.html

УЗИ щитовидной железы - цена, сделать УЗИ исследование в клинике «Мать и дитя» в Перми

Зачем обследуют щитовидную железу?

Патологические процессы в щитовидной железе зачастую развиваются без явных симптомов. Между тем любое промедление в диагностике заболеваний может оказаться плачевным для пациента. Поэтому обследоваться необходимо даже здоровым людям.

Если немного отойти от строгих медицинских терминов и постараться объяснить функцию щитовидки простым языком, то можно сказать, что эта железа выполняет две важные задачи – вырабатывает гормоны и сохраняет в организме йод. Вырабатываемые железой трийодтиронин и тироксин отвечают за рост и физическое развитие организма, умственную деятельность, активность, артериальное давление. Не менее важен отвечающий за уровень кальция тиреокальцитонин.

Последствия недостатка или переизбытка определённых гормонов – депрессия, выпадение волос, критическое изменение массы тела, появление новообразований, заторможенность. Особенно важно следить за работой щитовидки у беременных женщин и детей, так как даже незначительные сбои могут привести к патологиям формирования плода, задержке умственного развития и нарушению психики.

Показания к процедуре

Показания к ультразвуковому исследованию:

  • наличие уплотнений в области горла, выявленные при пальпации;
  • затруднённое глотание, першение в голе, беспричинный кашель;
  • апатия, быстрая утомляемость, общая слабость;
  • чрезмерная раздражительность, повышенная нервозность, частые смены настроения;
  • сильное выпадение волос;
  • повышенная температура тела на протяжении длительного времени;
  • быстрый набор веса или стремительное похудение;
  • ожирение;
  • аритмия;
  • тремор рук;
  • отёчность;
  • работа на вредном производстве;
  • проживание в регионах с неблагоприятным экологическим статусом и в районах с дефицитом йода;
  • наличие наследственных заболеваний щитовидки;
  • нарушение менструального цикла у женщин;
  • планируемая беременность.

В качестве профилактического обследования УЗИ щитовидной железы рекомендуется проходить всем лицам старше 35-40 лет раз в два года. Процедура является безопасной для пациентов любого возраста и практически не имеет противопоказаний. Единственным ограничением может быть серьёзное повреждение кожи в области исследования (ожог, воспаление).

Подготовка к УЗИ щитовидки

Специальной подготовки перед ультразвуковой диагностикой не требуется. В случае, если необходимо получить дополнительные данные (например, оценить уровень кровотока), следует придерживаться определённых рекомендаций:

  • накануне процедуры нужно отказаться от приёма препаратов, влияющих на артериальное давление;
  • за 3 дня от УЗИ отказаться от приёма алкоголя;
  • пациентам пожилого возраста лучше проходить обследование натощак, так как во время процедуры может возникнуть рвотный рефлекс от надавливания датчиком на железу./p>

Порядок проведения исследования

Во время процедуры пациент располагается лёжа на спине. Для улучшения проходимости ультразвуковых волн и обеспечения плавности передвижения датчика область исследования обрабатывается гидрогелем. Врач начинает водить сканером в зоне щитовидки. Посылаемые датчиком сигналы проходят через ткани организма, отражаясь от органов и структур с разной скоростью. Отражённый сигнал улавливается датчиком и передаётся на компьютер. Полученная информация обрабатывается при помощи специальной программы, изображение железы выводится на экран.

Интерпретация результатов

Интерпретацией результатов занимается врач-рентгенолог. Он внимательно изучает полученную информацию и сравнивает результаты с нормативными показателями. Оцениваются следующие критерии щитовидной железы:

  • расположение;
  • форма;
  • контуры;
  • объём и размер;
  • структура и эхогенность;
  • наличие очаговых образований;
  • кровоток.

По результатам обследования составляется заключение.

Преимущества ультразвукового обследования в клинике "Мать и дитя"

В клиниках "Мать и дитя" проводят все виды обследований, в том числе и УЗИ щитовидной железы. Медицинские центры оснащены современным оборудованием для ультразвукового исследования, в арсенале наших специалистов – самые инновационные диагностические методики. Записаться на УЗИ щитовидки можно по телефону или прямо на сайте, заполнив форму обратной связи.

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти, который называется постоянным запоминающим устройством - ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Носители и устройства внешней памяти. Устройства внешней памяти - это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы.

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки. С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.


НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок - единица, ненамагниченный - нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка (рис. 2.5), которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Рис. 2.5. Дисковод и магнитный диск

 

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название - лазерные диски). На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит "компактный диск - только для чтения". Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM - видеодиски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору.

Вопросы и задания

1. Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида памяти: внутренняя и внешняя.
2. Что такое "принцип хранимой программы"?
3. В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
4. Какие два значения имеет слово "бит"? Как они связаны между собой?
5. В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

 

Депутаты Мосгордумы рассказали об особенностях нового учебного года в московских школах

29 авг. 2020 г.

Первого сентября в школах Москвы учеба начнется в очном режиме. Образовательный процесс организуют с соблюдением необходимых санитарно-эпидемиологических требований и дополнительных мер безопасности в связи с пандемией COVID-19. Столичные парламентарии поделились советами, как помочь ребенку адаптироваться к новым условиям.

Председатель комиссии МГД по образованию Евгений Бунимович, фракция партии «Яблоко»:

«Возвращение ребенка в школу после летних каникул, да еще таких длительных, как в России, – всегда непростая история. Нужно вновь как-то настроиться на работу, привыкнуть к новому распорядку дня. В этом году ситуация усугубляется тем, что ребята вне стен школы провели почти полгода. Все это вызывает массу тревог и волнений и у родителей, и у детей.

С одной стороны, возвращение в школу – это дополнительный стимул для детей встретить учителей и друзей, вернуться в свой привычный ритм. С другой стороны, они от многого отвыкли. Потому для скорейшей адаптации ребенка к школе взрослым стоит начинать не с требований и запретов, а наоборот, с разговоров о том хорошем, что ожидает в школе.

Пандемия вроде бы пошла на спад, но угроза распространения инфекции остается, нужны меры предосторожности. Важно формировать внутреннюю ответственность у детей. Это отнюдь не значит, что нужно все время напоминать им о соблюдении санитарных правил. Нужно донести до ребенка мысль, что этим он защищает и себя, и свою семью, дедушек и бабушек. Дети обязательно проникнутся важностью миссии.

Ненавязчиво, в игровой форме, следует объяснить ребенку механизм передачи коронавируса, важность социальной дистанции, наглядно показать, что такое 1,5 метра. Можно посмотреть фотографии детских кумиров в масках.  Такие простые вещи могут сработать.

Важный момент – это первый поход в школу у первоклассников. Хочется, чтобы, несмотря на все ограничения, «первый раз в первый класс» оставалось праздничным событием. Пусть линейки будут более камерными, всего лишь для одной параллели, антураж в данном случае не главное. Главное – атмосфера праздника. Первое сентября – уникальный день, объединяющий миллионы российских семей. Важно, чтобы это сохранялось и в нынешних непростых условиях пандемии».

Председатель комиссии МГД по здравоохранению и охране общественного здоровья Лариса Картавцева, фракция партии «Единая Россия»:

«Первого сентября начнется новый учебный год, но еще никогда московские школы не открывали двери в режиме усиленных санитарно-эпидемиологических мер безопасности. Мы не сомневаемся в том, что для безопасного пребывания в образовательном учреждении детей, педагогов, всех сотрудников делается все возможное. В этой ситуации многое могут сделать и сами родители, правильно подготовив своих детей к этой непривычной ситуации и обстановке.

Прежде всего необходимо с особым вниманием отнестись к правильному режиму дня, который не только помогает настроиться на школьные занятия, но и укрепляет иммунитет. С самыми маленькими процесс погружения в школьные реалии лучше всего проводить через игру, постепенно приучая их к предстоящим нагрузкам. Тем же, кто постарше, важно рано ложиться и рано вставать, не увлекаясь сидением перед телевизором или компьютером.

Безусловно, еще до начала занятий в спокойной и доверительной беседе нужно объяснить детям особенности предстоящего учебного года и смысл предлагаемых мер безопасности. Рассказать им о том, что самый сложный этап борьбы с коронавирусом мы уже прошли, но расслабляться пока не стоит.

Решение о том, что учебный год в Москве пройдет в обычном режиме, принималось с учетом всех факторов. И не в последнюю очередь – в интересах большинства родителей, которые в случае ограничений столкнулись бы с дополнительными трудностями. Правильная подготовка детей к учебному году станет лучшей поддержкой решения о начале образовательного процесса в привычные сроки».

Депутат Московской городской Думы Татьяна Батышева, фракция партии «Единая Россия»:

«Совсем скоро наши дети пойдут в школу. А в этом году из-за карантина перерыв в рабочем ритме был гораздо дольше, чем привычные 2-3 месяца. Поэтому возвращаться «в строй» ребятам будет несколько сложнее. И родителям надо быть к этому готовыми.  Однако существует несколько универсальных советов, которые смогут облегчить задачу.

Главное, что нужно родителям и детям, чтобы облегчить начало учебного года, это совместно составить четкое расписание. Систематизировать свои дела – это значит уменьшить стресс, снизить тревожность. И очень важно так распланировать режим дня, чтобы в нем было место отдыху и полноценному сну. Это главная «инвестиция» в иммунитет!

Будьте готовы, что вернуться к засыпанию в 9-10 вечера не получится за один день. Постепенно, например, на 15-20 минут, сдвигайте время отхода ко сну от позднего к более раннему. После восстановления режима стоит ложиться спать в одно и то же время.

Как улучшить качество сна? Для начала выключите телевизор, а также компьютер, планшет и телефон. Конечно, с подростком лучше это сделать не через безапелляционные запреты, а через рациональные доводы. Свет от гаджетов мешает выработке гормона сна – мелатонина, поэтому вечером желательно их выключать, чтобы помочь своей нервной системе. Старайтесь всей семьей отдавать предпочтение спокойным занятиям, например, чтению или рисованию. Это поможет успокоиться.

Ритуалы сна имеют важное значение и для малышей, и для подростков, и для взрослых. Прогулка, душ, перелистывание любимых книжных страниц – все это может стать своеобразными хорошими привычками, подготавливающими ко сну.

Кроме сна в начале осени постепенно следует возвращать режим питания. Постарайтесь ограничить сладости, избыточно калорийную пищу, снеки, особенно на ночь. При этом еда должна быть полноценной и сбалансированной, домашняя горячая пища – это то, что очень нужно школьнику.

По возможности уделяйте время прогулкам на свежем воздухе. Кроме того, старайтесь чередовать виды деятельности: после занятий – подвижные игры. Для младших деток, особенно первоклассников, важно хотя бы первое время не отменять дневной сон.

Не стоит с самого начала учебного года загружать ребенка дополнительными занятиями, кружками и так далее. Адаптация пройдет проще, если у детей будет оставаться свободное время. Помните, что учебную нагрузку следует повышать постепенно.

Как видите, рекомендации просты, но они действительно работают. Главное – системность в их соблюдении. От души желаю вам и вашим детям гармоничного и успешного начала учебного года!»

Член комиссии МГД по здравоохранению и охране общественного здоровья Ольга Шарапова, фракция партии «Единая Россия»:

«Начало нового учебного года – это всегда очень волнительно. В этом году детей ждут небольшие изменения в организации учебного процесса. Для того чтобы защитить их от коронавирусной инфекции, в школах будут проводить усиленную дезинфекцию помещений, чаще убираться, а на входе будут измерять температуру. Отменяются все массовые мероприятия.

Чтобы избежать скопления людей, для учеников будет организовано несколько входов и выходов, все уроки будут проходить в одном классе, в столовых введут ограничения.

Знаю, что многие беспокоятся о масочном режиме в образовательных учреждениях. Требования обязательного ношения масок для школьников не будет. Использовать ли маски учителям – каждая школа решит самостоятельно, исходя из эпидемиологической ситуации.

Сейчас необходимо плавно ввести ребенка в учебный процесс. Постарайтесь объяснить ребенку, почему необходимо встраиваться в учебный режим и для чего нужны нововведения. Осталось меньше недели до начала учебы. Самое время также вспомнить о витаминах, восстановлении режима сна и о правильном распределении нагрузки».

Член комиссии МГД по образованию Надежда Перфилова, фракция партии «Единая Россия»:

«Самое главное – идти в школу нужно с хорошим настроением и улыбкой. Об остальном позаботятся административная команда и педагогический коллектив школы. В новом учебном году дети будут заниматься в привычном очном формате, но при этом сохранятся ограничительные меры. Во всех образовательных организациях столицы предприняты беспрецедентные меры безопасности. 

Важно отметить, что все работники системы образования прошли тестирование на COVID-19, поэтому только здоровые сотрудники приступают к работе с нашими детьми. Тестирование проходили не только педагоги, но и работники столовых, охранных предприятий, клининговых компаний и другие сотрудники. 

Если в непростых условиях пандемии у родителей существует какая-то тревога или опасения, то в каждой образовательной организации существует психологическая служба, куда всегда можно обратиться за помощью. Не стоит стесняться и замалчивать какие-то вопросы, школа – это семья, и мы всегда готовы прийти на помощь.

Хочу пожелать всем отличного старта в учебу, крепкого здоровья и хорошего настроения. Помните, что все сложности преодолимы, и мы обязательно справимся с пандемией, соблюдая все нормы безопасности».

Москва VS коронавирус. Специальный раздел на www.duma.mos.ru

Также на тему борьбы с коронавирусом:

Коронавирус. Ответы на главные вопросы

стопкоронавирус.рф

Коронавирус. Официальная информация на www.mos.ru

Льготы, отсрочки и налоговые послабления: как защитят бизнес во время коронавируса

Меры Правительства РФ по борьбе с коронавирусной инфекцией и поддержке экономики

Меры поддержки в условиях COVID-19. Специальный раздел на сайте Государственной Думы ФС РФ

ПРОФИЛАКТИКА ИГРОВОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Виртуальный мир компьютерных игр, в которые играют дети, зачастую жесток и беспощаден, настроен враждебно к виртуальному герою. Сам же герой противостоит этому миру, имея для этого всё необходимое: силу, ум, знания, оружие, средства защиты и т.д. Ему приходится «убивать» компьютерных «врагов», а те, в свою очередь, пытаются «убить» его. Ребёнок или подросток, находясь, длительное время в такой среде, переносит законы игры в реальный мир: начинает чувствовать себя неуязвимым, считает, что большинство людей враждебно настроены, и мир в целом является более опасным, чем есть на самом деле. Такие игры для большинства детей и подростков служат поводом к неосознаваемому изменению своего отношения к миру, обществу, к себе самому, что в конечном итоге приводит к усилению дезадаптации, повышению уровня тревожности. В результате бесконтрольного времяпровождения у компьютера дети становятся излишне раздражительными, вспыльчивыми, эмоционально неустойчивыми.

По результатам исследований специалистов американской Академии детских врачей, и досуг перед монитором изменяет мышление и восприятие детей, ведет к утрате способности к внутренней речи. Быстрая смена картинок является причиной того, что для маленьких компьютерных игроманов реальная жизнь как будто замедляется: они начинают скучать на уроках. Другая опасность чрезмерного погружения в виртуальный мир – потеря способности различать вымысел и реальность. В некоторых случаях это может привести к психическим расстройствам.

Родителям следует также уделять внимание тому, сколько времени ребенок тратит на просмотр телевизора. Просмотр телевизионных программ детям до двух лет не рекомендуется. Быстрая смена кадров на экране отрицательно воздействует на развитие мозга, который в этот период как раз учиться создавать образы. Телевизор весьма опасен: он лишает детей возможности избирательно направлять свое восприятие и память. Специалисты-психологи также связывают замеченный в последнее время рост речевых расстройств у детей с тем, что юные зрители проводят перед экраном гораздо больше времени, чем это допустимо.

Возникновение компьютерной и игровой зависимости характеризуется следующими стадиями:

  • Увлечённость на стадии освоения.
    Она свойственна ребёнку в первый месяц после приобретения компьютера. Это необычно, забавно и чрезвычайно интересно. В этот период долгое сидение за компьютером не превышает одного месяца, а затем интерес идёт на убыль. Может произойти нормализация режима, при котором возникают паузы, когда ребёнок переключается на что-то более для него интересное. Но если выхода из данной стадии не происходит, то возможен переход во вторую стадию.
  • Состояние возможной зависимости.
    Сильная погружённость в игру, пребывание за компьютером более 3 часов в день, снижение уровня учебной мотивации, падение успеваемости, повышенный эмоциональный тонус во время игры, негативное реагирование на любые препятствия, мешающие игре. В общении любимой темой становиться обсуждение компьютерной игры, происходит сужение круга общения, иногда нарушение сна и прочее.
  • Выраженная зависимость.
    Ребёнок не контролирует себя, становиться эмоционально неустойчивым, в случае необходимости прервать игру начинает сильно нервничать, реагирует эмоционально или никак. В случае насильственного вмешательства в процесс игры, подросток может уйти из дома, много времени проводить в игровых клубах или у друзей. Неряшливость в одежде, безразличие ко всему, что не касается его увлечения, пропуски уроков, снижение успеваемости. Также становятся характерными тревожность и возбудимость, рассеянность, рассредоточенность внимания вне игровой деятельности. Очень сильно заметно угасание интереса к общению, происходит полная замена друзей компьютером.

Если ребёнок не получает квалифицированной помощи на данной стадии, есть опасность перейти в 4-ю стадию.

  • Клиническая зависимость.
    Пребывание за компьютером до 16-18 часов в сутки. Периодическое расстройство желудка (без каких-либо диагностируемых диагнозов). Вероятнее всего, что молодой организм, таким образом, проявляет защитные реакции – боли и проблемы с желудочно-кишечным трактом. Наблюдаются серьёзные отклонения от нормы в поведении, реакциях, неадекватная эмоциональность либо заторможенность. Наличие импульсивности в поведении, истеричность, резкая смена эмоций в их крайнем проявлении. Отсутствие эмоционального и поведенческого самоконтроля.

Подросток начинает слышать голоса, команды, взгляд отсутствующий, пустой, потухший, потеря аппетита и интереса к жизни.
Наступают необратимые изменения в мозге подростка. Нередко необходима изоляция и лечение, как при шизофрении. На данной стадии подростку необходима помощь квалифицированного психиатра, а психолог может выполнять только функцию диспетчера.

В процессе формирования компьютерной и игровой зависимости у детей четко просматривается причинно-следственная связь между недостатками в воспитании и наличием зависимости. Авторитарный стиль в воспитании, эмоциональный дефицит, педагогическая запущенность, отсутствие нравственных аспектов в воспитании, бездуховная атмосфера внутри семьи, разобщенность между родителями, а также так называемые телевизионные семьи – всё это приводит к уязвимости в развитии эмоциональной саморегуляции, низкой способности к быстрому восстановлению сил, неспособности контролировать свои чувства, лености, безответственности, социальной дезадаптации. Наличие таких результатов в воспитании детей должна насторожить родителей, т.к. в них кроется предрасположенность к различным проблемам, в том числе и к компьютерной зависимости.
Здоровое отношение к компьютеру возникает тогда, когда родители относятся к нему не как к демону и не как к средству спасения от трудностей воспитания, а всего лишь как к одному из бытовых приборов.
Компьютерная игра должна:

1. Развивать.
2. Не содержать бранных слов и выражений.
3. Не формировать циничного отношения к действительности.
4. Не содержать агрессивной информации.
5. Не вызывать привыкания к боли, драматическим ситуациям.
6. Не учить противозаконным поступкам.
7. Не уродовать внешний облик человека.
8. Не содержать сексуальной тематики.

Цензуре родители должны подвергать и фильмы, которые смотрят их дети. Самый оптимальный вариант, когда родители оставляют мало времени своему ребёнку на игру в компьютерные игры, т.к. он занимается в спортивной секции, музыкальной школе, кружке и т.д.

Некоторые правила техники безопасности для родителей:

  • Для детей 7-12 лет компьютерная норма составляет 30 минут в день, не чаще чем 1 раз в два дня.
  • Для подростков 12-14 лет – можно проводить у компьютера 1 час в день.
  • От 14 до 17 лет максимальное время, проводимое ребёнком за компьютером –1,5 часа в день.
  • Взрослым нежелательно работать за компьютером более 3 часов в день.
  • Необходимо иметь выходной день один раз в неделю, когда за компьютер не садишься вообще.

СОВЕТЫ РОДИТЕЛЯМ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ У ДЕТЕЙ

Часто причиной возникновения компьютерной зависимости у детей и подростков становятся неуверенность в себе и отсутствие возможности самовыражения. В таких случаях родители должны поддержать ребенка и помочь ему разобраться с возникшими проблемами.
Абсолютно неправильно критиковать ребенка, проводящего слишком много времени за компьютером. Это может только углубить проблему и отдалить ребенка от родителей.

Если ребенок страдает игровой завистью, нужно постараться понять его и в какой-то мере разделить его интерес к компьютерным играм. Это не только сблизит ребенка с родителями, но и увеличит его доверие к ним, а значит, ребенок с большей уверенностью будет следовать советам родителей и с большим доверием делиться с ними своими проблемами. Критика воспринимается ребенком, как отказ родителей понять его интересы и потому вызывает замкнутость и в некоторых случаях агрессию.
Основной мерой предотвращения возникновения зависимости любого типа у детей является правильное воспитание ребенка. При этом важно не ограничивать детей в их действиях (например, запрещать те или иные игры), а объяснять, почему то или иное занятие или увлечение для него не желательно.

Рекомендуется ограничивать доступ детей к играм и фильмам, основанным на насилии. В то же время, если ребенок все же встретился с такой информацией нужно в доступной форме объяснить ему, почему такая информация для него опасна и почему он не должен стремиться узнать ее. Категорический запрет того или иного вида информации безо всяких объяснений только увеличит интерес ребенка к этой информации, а существование запрета сделает невозможным обсуждение проблемы между родителями и ребенком.
Дети и подростки нуждаются в самовыражении. За неимением других средств выражения своих мыслей и энергии они обращаются к компьютеру и компьютерным играм, которые создают иллюзию реальности безграничных возможностей, лишенной ответственности. Такая иллюзия оказывает разрушительное действие на психику.

Что делать, чтобы ребёнок не стал зависимым от компьютера?

  1. Родители должны познакомить своего ребёнка с временными нормами.
  2. Родителям необходимо контролировать разнообразную занятость ребёнка (кружки, секции, широкие интересы).
  3. Необходимо приобщать ребёнка к домашним обязанностям.
  4. Прививать ребёнку семейное чтение.
  5. Необходимо ежедневно общаться с ребёнком, быть в курсе возникающих у него проблем и конфликтов.
  6. Родители могут контролировать круг общения ребёнка. Обязательно приглашать в гости друзей сына или дочери.
  7. Родители должны знать место, где ребёнок проводит свое свободное время.
  8. Учите своего ребёнка правилам общения, расширяйте кругозор ребёнка.
  9. Необходимо научить своего ребёнка способам снятия эмоционального напряжения, выхода из стрессовых ситуаций.
  10. Регулярно осуществлять цензуру компьютерных игр и программ.
  11. Можно приобщить ребёнка к настольным играм, научить его к играм своего детства.
  12. Не позволяйте ребёнку бесконтрольно выходить в интернет. Установите запрет на вхождение в компьютер.
  13. Обсуждайте с ребёнком отрицательные явления жизни, вырабатывайте устойчивое отношение к злу, активное противостояние тому, что несёт в себе энергию разрушения, уничтожения, деградации личности.
  14. Помните о том, что родители для ребёнка являются образцом для подражания. Поэтому сами родители не должны нарушать правила, которые установили для ребёнка (с учётом своих норм естественно).
  15. Проанализируйте сами себя. Не являетесь ли вы сами зависимыми от табака, алкоголя, телевизора? Лучший рецепт профилактики зависимости у вашего ребёнка – ваше освобождение от своей зависимости.

Как работают компьютеры? Простое введение

Как работают компьютеры? Простое введение Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 6 июня 2021 г.

Это был, вероятно, худший прогноз в истории. история. Еще в 1940-х годах Томас Уотсон, глава гигантской корпорации IBM, по общему мнению, предсказывал что миру потребуется не более «примерно пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и мировая популяция компьютеров сейчас выросла примерно до одного миллиарда машин!

Честно говоря, Ватсон, компьютеры сильно изменились за то время.В 1940-х они были гигантскими научных и военных гигантов по заказу правительства в стоимость в миллионы долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемы как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио. Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разная техника? Почему они так феноменально полезны? И как именно они работают? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: НАСА управляет одними из самых мощных в мире компьютеры, но это просто супер-увеличенные версии одного вы используете прямо сейчас.Фото Тома Чиды любезно предоставлено НАСА.

Что такое компьютер?

Фото: Компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно умещаются на пальце !.

Компьютер - это электронная машина, обрабатывающая информацию. слова, информационный процессор: он принимает необработанная информация (или данные) на одном конце, хранит ее до тех пор, пока готов поработать с ним, жует и немного хрустит, а затем выплевывает результаты на другом конце. У всех этих процессов есть имя.Получение информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), информация о жевании также известна как обработка, и выдача результатов называется выводом.

Представьте, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который действительно хорошо разбирается в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, отправляют свои математические задачи на ее. Каждое утро она идет к своему почтовому ящику и находит кучу новые задачи по математике ждут ее внимания. Она накапливает их на себе стол, пока она начинает смотреть на них.Каждый день она снимает письмо вершина стопки, изучает проблему, прорабатывает решение и нацарапает ответ на обороте. Она ставит это в конверте, адресованном человеку, который прислал ей оригинал проблема и вставляет ее в свой выходной лоток, готовый к отправке. Затем она переезжает в следующее письмо в стопке. Вы видите, что ваш друг работает прямо как компьютер. Ее почтовый ящик - это ее вклад; куча на ее столе это ее память; ее мозг - это процессор, который вырабатывает решения к проблемам; а выходной лоток на ее столе - это ее продукция.

Как только вы поймете, что компьютеры - это ввод, память, обработка и вывод, весь мусор на вашем столе станет более понятным:

Artwork: компьютер работает, комбинируя ввод, хранение, обработку и вывод. Все основные части компьютерной системы задействованы в одном из этих четырех процессов.

  • Вход : клавиатура и мышь, для Например, это просто единицы ввода - способы ввода информации в ваш компьютер, который он может обрабатывать.Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
  • Память / хранилище : Ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но меньшие по размеру компьютерные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны используют другие типы запоминающих устройств, такие как карты флэш-памяти.
  • Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип закопан глубоко внутри.Он работает невероятно усердно и дает невероятно жарко в процессе. Вот почему на вашем компьютере немного вентилятор уносит прочь - чтобы мозг не перегрелся!
  • Выход : Ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способен отображать графику с высоким разрешением (очень детализированную), и, возможно, также стереодинамики. У вас может быть струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма выпуска.
Рекламные ссылки

Что такое компьютерная программа?

Как вы можете прочитать в нашей длинной статье по истории компьютеров, первая компьютеры были гигантскими вычислительными машинами, и все, что они когда-либо действительно это были "решающие цифры": решать долго, сложно или утомительно математические задачи.Сегодня компьютеры работают с гораздо большим разнообразием проблемы, но все они, по сути, являются расчетами. Все компьютер делает, помогая вам редактировать фотографию, которую вы сделали с цифровой камерой для отображения веб-страница связана с тем или иным способом манипулирования числами.

Фото: Калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он когда-либо делал.Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных задач.

Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали краской или программа для редактирования фотографий, и вы решаете, что хотите ее зеркальное отображение (в другими словами, переверните это слева направо). Вы, наверное, знаете, что фото состоит из миллионы отдельных пикселей (цветных квадратов), расположенных в виде сетки шаблон. Компьютер хранит каждый пиксель в виде числа, поэтому цифровой фотография действительно похожа на мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании числа! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает последовательность чисел, поэтому они идут справа налево, а не слева направо. верно.Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы имеют для этого нужно сдвинуть маленький значок «яркость». Затем компьютер работает через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого из них скажем, на 10 процентов, чтобы сделать все изображение ярче. Итак, еще раз, проблема сводится к числам и расчетам.

Компьютер отличается от калькулятора тем, что он может работать. все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой) и он идет, выполняя долгую и сложную серию операций, все сам по себе.Еще в 1970-х и 1980-х годах, если вы хотели домашний компьютер чтобы сделать что угодно, вам нужно было написать свою маленькую программу сделать это. Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере, вам нужно было написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набираете на клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране. Написание программы обычно занимало больше времени, чем ее выполнение. было то, что вы изначально хотели сделать (написать письмо). Симпатичный вскоре люди начали продавать программы, такие как текстовые редакторы, чтобы спасти вас необходимость писать программы самостоятельно.

Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов и смартфоны, не особо заботясь о том, как они туда попали. (Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, - это просто очень аккуратно упакованный компьютер. программ.) Вряд ли кто-нибудь уже пишет программы, что очень жаль, потому что это очень весело и очень полезно. Большинство людей рассматривают свои компьютеры как инструменты, которые помогают им выполнять работу, а не как сложные электронные машины они должны предварительно запрограммировать.Некоторые скажут, что это тоже хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер. программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен напишите их, и эти навыки необходимы, чтобы выжить. К счастью, недавно был возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование» (неофициальное название программирования, поскольку программы иногда называют «кодом») снова преподается в школах с помощью простого в использовании программирования такие языки, как Scratch.Растет движение любителей, связанных создавать собственные гаджеты, такие как Raspberry Pi и Arduino. Клубы кода, где волонтеры обучают детей программированию, возникают по всему миру.

Фото: Это компьютер ... или нет? Такие шахматные автоматы были популярны в 1970-е годы. Они работали точно так же, как компьютеры, используя сохраненные программы. Но ты не мог каким-либо образом изменить программу или заставить эти машины делать что-либо, кроме играют в шахматы, поэтому на самом деле они не были примерами перепрограммируемых машин для решения общих задач, которые мы имеем в виду, когда говорим о «компьютерах»."Напротив, вы можете превратить более или менее любую готовую современный компьютер (или смартфон) в шахматный компьютер, просто загрузив шахматы программа или приложение. Фото Марион С. Трикоско, коллекция журнала US News & World Report, любезно предоставлено Библиотека Конгресса США.

В чем разница между программным и аппаратным обеспечением?

Прелесть компьютера в том, что он может запускать текстовый редактор. минута, а через пять секунд программа для редактирования фотографий. В другом слова, хотя мы не думайте об этом так, компьютер можно перепрограммировать как сколько угодно раз.Вот почему программы еще называют программным обеспечением. Они "мягкие" в том смысле, что они не фиксированы: их можно легко меняется. Напротив, компьютерное оборудование - биты и части, из которых он сделан (и периферийные устройства, как мышь и принтер, вы подключаетесь к нему) - в значительной степени исправляется при покупке это с полки. Аппаратное обеспечение - это то, что делает ваш компьютер мощным; возможность запускать различное программное обеспечение - вот что делает его гибким. Тот компьютеры могут выполнять так много разных задач, что делает их такими полезными - и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить без них!

Что такое операционная система?

Предположим, вы вернулись в конец 1970-х годов, когда еще не были изобретены стандартные компьютерные программы.Вы хотите запрограммировать свой компьютер на работу в качестве текстового процессора, чтобы вы могли написать свой первый роман - что относительно легко, но потребует вам несколько дней работы. Через несколько недель вы устаете писать и решаете перепрограммировать свою машину. так что он будет играть в шахматы. Еще позже вы решаете запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из эти программы делают разные вещи, но они также делают довольно много похожих вещей. Например, все они должны уметь читать клавиши, нажатые на клавиатуре, сохранять данные в памяти и извлекать их, а также отображать символы (или картинки) на экране.Если бы вы писали много разных программ, вы бы обнаружили, что написание одних и тех же программных элементов, чтобы каждый раз выполнять одни и те же базовые операции. Это немного рутинной работы по программированию, так почему бы просто не собрать воедино все части программы, которые выполняют эти основные функции и повторно использовать их каждый раз?

Фото: Типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию уровней с оборудованием на уровне внизу - BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.), Работающие поверх этого.Каждый из этих уровней относительно независим, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как компьютер под управлением Windows (или другой операционной системы) может запускать любое количество различных приложений.

Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете рассматривать операционную систему как «основу» программного обеспечения компьютера, на котором построены другие программы (называемые приложениями).Таким образом, текстовый процессор и шахматная игра - это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения базовых операций ввода, вывода и т. Д. Операционная система полагается на еще более фундаментальную часть программирования, называемую BIOS (базовая система ввода-вывода), которая является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и оборудованием. В отличие от операционной системы, которая одинакова на разных компьютерах, BIOS меняется от машины к машине в зависимости от точной конфигурации оборудования и обычно пишется производителем оборудования.BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая полупостоянно хранится в одна из основных микросхем компьютера, поэтому она известна как прошивка (однако обычно он разработан таким образом, чтобы его можно было время от времени обновлять).

У операционных систем есть еще одно большое преимущество. Еще в 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были до безумия разными. Все они работали по-своему, идиосинкразически, с довольно уникальным оборудованием (разными процессорами, адресами памяти, размерами экрана и всем остальным).Программы, написанные для одной машины (такой как Apple), обычно не запускаются на любой другой машине (такой как IBM) без довольно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что это означало, что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как операционные системы помогли? Если у вас стандартная операционная система и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в этой операционной системе. Тогда любое приложение будет работать на любой машине.Операционная система, которая окончательно совершила этот прорыв, была, конечно же, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что существовали и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)

Что внутри вашего ПК?

Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри присутствует опасное напряжение, особенно рядом с блоком питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.

Фотография: Внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевые области компонентов, описанные ниже. Фото Армадни, любезно предоставлено Wikimedia Commons, опубликовано под лицензией Creative Commons.

Внутри типичного ПК все выглядит довольно пугающе и запутанно: печатные платы похожи на маленькие «городки» с микросхемами. для зданий - радужные клубки проводов, идущих между ними, и черт знает что еще. Но работайте над компонентами медленно и логично, и все начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы видите, делится на четыре широкие области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этом фото.

Блок питания (зеленый)

На основе трансформатора он преобразует домашнее или офисное напряжение питания (например, 230/120 вольт переменного тока) в гораздо более низкое постоянное напряжение, необходимое для электронных компонентов (типичное жесткому диску может потребоваться всего 5–12 В). Обычно есть большой вентилятор охлаждения снаружи корпуса компьютера рядом с розеткой питания (или вентилятор гораздо меньшего размера на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине есть два внешних вентилятора (зеленого и синего цветов) слева, которые охлаждают как блок питания, так и материнскую плату.

Материнская плата (синяя)

Как следует из названия, это мозг компьютера, где и выполняется настоящая работа. Главный процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что обычно на нем установлен большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими печатными платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как USB-порты и другие порты на корпусе компьютера (часто припаиваются к материнской плате, особенно в ноутбуках).

Другие печатные платы (красные)

Хотя материнская плата может (теоретически) содержать все микросхемы, необходимые компьютеру, для ПК довольно часто используются еще три отдельные печатные платы: одна для управления сетью, одна для обработки графики и одна для обработки звука.

  • Сетевая карта (также называемая сетевой картой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из названия, подключает ваш компьютер к другим машинам (или другим устройствам, например принтерам) в компьютерная сеть (обычно это локальная сеть, локальная сеть, дома или в офисе, или более широкий Интернет) с использованием системы, называемой Ethernet. Старые компьютеры могут иметь отдельную карту беспроводной сети (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все свои сети на материнской плате.
  • Графическая карта (также называемая видеокартой или адаптером дисплея) - это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему этого не делает центральный процессор? На некоторых машинах это может быть, но это замедляет как основную обработку машины, так и графику. Автономные графические карты появились в самом первом ПК IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные современные видеокарты для 3D-игр с высоким разрешением и полноцветными играми, выпущенные с середины 1990-х годов и впервые использованные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
  • Звуковая карта - это еще одна автономная печатная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он преобразует цифровую (числовую) информацию, с которой работает центральный процессор, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать музыкальные колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие от микрофона, в цифровые сигналы, понятные процессору. Как и в случае с сетью и графикой, в материнскую плату можно интегрировать звуковые карты или звуковые чипы.

Приводы (оранжевые)

ПК обычно имеют один, два или три жестких диска, а также устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых машинах есть только один жесткий диск и один комбинированный привод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.

Производители ПК

обычно проектируют и производят собственные материнские платы, но большинство компонентов, которые они используют, являются стандартными и имеют модульную конструкцию. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus может иметь жесткий диск Toshiba, графическую карту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и plug-and-play: «Intel Inside» означает, что у вас под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменить или модернизировать части ПК, когда они изнашиваются или устаревают; вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы возиться, есть пара хороших книг, перечисленных в разделе «Как работают компьютеры» ниже, которые проведут вас через этот процесс.

Разъёмы внешние («порты»)

Вы можете подключить свой компьютер к периферийным устройствам (внешним устройствам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и карты флэш-памяти) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Много лет назад компьютеры и периферийные устройства использовал ошеломляющую коллекцию различных соединителей для связывания для другого. В наши дни практически все ПК используют Стандартный способ соединения между собой называется USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для работы по принципу «подключи и работай»: все, что вы подключаете к компьютеру, работает более или менее прямо из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваш компьютер загрузится драйвер (дополнительное программное обеспечение, которое сообщает ему, как использовать это конкретное оборудование).

Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить карту USB-адаптера, подобную этой, чтобы создать два новых порта USB (или добавить еще два порта, если у вас мало).

Помимо упрощения обмена данными, USB также обеспечивает питание таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних контакта USB-штекера - это разъемы питания +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон к USB-порт в автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.

USB обеспечивает гораздо больше возможностей подключения, чем старые последовательные компьютерные порты. Он разработан так, что вы можете подключать его разными способами, либо с по одному периферийному устройству, подключенному к каждому из ваших USB-разъемов или через USB-концентраторы (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, к которым может быть подключено больше концентраторов и розеток). Теоретически к одному компьютеру может быть подключено 127 различных USB-устройств.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Как работают компьютеры
  • Как работают компьютеры Эволюция технологий (10-е издание) Рона Уайта и Тимоти Даунса.QUE, 2014. Хорошее введение с большим количеством текста, дополненное хорошими фотографиями и иллюстрациями.
  • Хейнс: Создайте свой собственный компьютер Кайл Макрей и Гэри Маршалл. Haynes, 2012. Это более техническое руководство для людей, которые любят возиться со своими машинами, но оно также полезно для понимания того, как компьютер работает под прикрытием.
История современных компьютеров
Для младших читателей

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2018) Компьютеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howcomputerswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

ТЕХНОЛОГИИ; Microsoft пытается объяснить, в чем состоят ее планы .Net

Спустя два года работы над созданием нового типа вычислений с поддержкой Интернета, который он описывает как .Net, Microsoft сочла необходимым сделать паузу сегодня и попытаться объяснить, что это означает.

За день до своей ежегодной конференции финансовых аналитиков компания собрала своих топ-менеджеров перед несколькими сотнями репортеров и отраслевых аналитиков и провела учебное пособие, которое один из участников назвал «».Сеть для чайников ''.

Торговая марка .Net (произносится как точка-сеть) - это подход Microsoft к рынку компьютерной индустрии, называемому веб-сервисами. В нем есть две основные идеи: создать стандарты, позволяющие передавать и использовать все виды информации единообразно, и переместить программное обеспечение, выполняющее эти действия, в Интернет, где теперь программы могут охватывать несколько компьютеров.

Microsoft сейчас вынуждена конкурировать с небольшими начинающими компаниями, которые пионерами в области веб-сервисов, а также с такими гигантами программного и аппаратного обеспечения, как I.B.M., Oracle и Sun Microsystems, каждая из которых разрабатывает собственные веб-службы.

Председатель правления и главный архитектор программного обеспечения Microsoft Билл Гейтс сказал, что пока что он дал своей компании хорошие оценки за создание базовой инфраструктуры программного обеспечения для .Net, но признал, что у компании еще есть над чем поработать, чтобы объяснить свою миссию.

«Люди до сих пор говорят нам:« Что такое .Net? » - сказал мистер Гейтс. Он сказал, что идея инфраструктуры .Net ясна, но признал, что компания не создала четкого представления о том, что она предназначена для своих клиентов.Многие клиенты еще не согласились с утверждением Microsoft о том, что компьютерное программное обеспечение следует подписывать как веб-службу, а не приобретать как продукт, которым они владеют и используют, как большинство из них сегодня.

Джим Алчин, один из высших вице-президентов компании, признал, что в отрасли смещается акцент с персональных компьютеров на сантехнические системы, и сожалел о том, что трудно заставить традиционных потребителей Microsoft заботиться о ее новом видении.

«Трудно говорить о протоколах сексуально, - сказал он.«На самом деле речь идет о водопроводе, бетоне и протоколах».

Более того, проблема, с которой сталкивается Microsoft при объяснении и продвижении нового стиля вычислений, предназначенного для использования миллионов разрозненных больших и малых компьютеров, осложняется растущим консенсусом. В компьютерной индустрии мало новых программных идей будет реализовано до тех пор, пока крупные корпоративные клиенты не возобновят расходы на инфраструктуру информационных технологий.

Г-н Гейтс потратил некоторое время на обзор технологии компании, чтобы пересмотреть ожидания отрасли в отношении ее скорости.Сетевая стратегия вступит в силу.

Ежедневный бизнес-брифинг

«Фаза 1, по сути, позади, дела шли хорошо и не очень хорошо», - сказал он. «Это долгосрочный подход. Это не происходит в одночасье ''.

Сегодня Microsoft обрисовала сокращенную дорожную карту того, как она представит продукты, предлагающие возможности .Net. Одним из примеров была программа коммуникационного сервера с кодовым названием Greenwich, предназначенная для обеспечения расширенных функций мультимедийной конференц-связи для пользователей настольных и портативных компьютеров.Другим примером была следующая версия продукта базы данных компании, SQL Server, под названием Yukon, который призван упростить управление распределенными данными.

Наконец, была проведена краткая демонстрация Windows Media Center - телевизора на базе ПК, который предназначен для передачи информации в стиле .Net на телевизор в гостиной.

Г-н Гейтс указал, однако, что программным обеспечением компании будет новая версия ее операционной системы Windows с кодовым названием Longhorn, до которой еще не менее двух лет.

Microsoft также предупредила сегодня, что эпоха «открытых вычислений», свободного обмена цифровой информацией, которая определяла индустрию персональных компьютеров, подходит к концу.

Компания пытается повлиять на отраслевой консорциум под названием Trusted Computing Platform Alliance, который пытается создать новый стандарт, который позволит встроить систему криптографических ключей в будущие персональные компьютеры.

В прошлом эта идея оспаривалась как гражданскими свободами, так и группами потребителей, которые утверждали, что она потенциально может подорвать права на неприкосновенность частной жизни и прав интеллектуальной собственности на добросовестное использование.

Как компьютеры меняют способ объяснения мира

Не всем математикам это нравится. В ответ на сомнения Хомского математик Пьер Делинь, удостоенный медали Филдса, сказал: «Я не верю в доказательство, сделанное компьютером. В каком-то смысле я очень эгоцентричен. Я верю в доказательство, если я его понимаю, если оно ясное.

На первый взгляд статистический перевод и компьютерные доказательства кажутся разными. Но у них обоих есть кое-что общее.В математике доказательство - это не просто оправдание результата. На самом деле это своего рода объяснение того, почему результат верен. Таким образом, компьютерные доказательства, возможно, представляют собой компьютерные объяснения математических теорем. Точно так же в компьютерном переводе статистические модели предоставляют подробные объяснения переводов. В простейшем случае они говорят нам, что bonjour следует переводить как hello , потому что компьютер заметил, что в прошлом он почти всегда переводился таким образом.

Таким образом, мы можем рассматривать как статистический перевод, так и компьютерные доказательства как примеры гораздо более общего явления: появление компьютерных объяснений. Такие объяснения становятся все более важными не только в лингвистике и математике, но почти во всех областях человеческого знания.

Но, как отметили умные скептики вроде Хомского и Делиня (и критики в других областях), эти объяснения могут быть неудовлетворительными. Они утверждают, что эти компьютерные методы не дают нам понимания, которое дает ортодоксальный подход.Короче говоря, это не настоящих объяснений.

Ученый-традиционалист может согласиться с Хомским и Делинем и вернуться к общепринятым языковым моделям или доказательствам. Прагматичный молодой ученый, стремящийся открыть новые горизонты, может ответить: «Кому какое дело, давай займемся тем, что работает», и продолжить работу с использованием компьютеров.

Лучше, чем любой из подходов, серьезно отнестись как к возражениям, так и к компьютерным объяснениям. Тогда мы могли бы спросить следующее: какими качествами обладают традиционные объяснения, которые в настоящее время не разделяются компьютерными объяснениями? И как мы можем улучшить компьютерные объяснения, чтобы они обладали этими качествами?

Например, возможно ли получить статистические модели языка для вывода о существовании глаголов, существительных и других частей речи? То есть, возможно, мы действительно могли бы рассматривать глаголы как эмерджентные свойства базовой статистической модели.Более того, может ли такой вывод действительно углубить наше понимание существующих лингвистических категорий? Например, представьте, что мы открываем ранее неизвестные единицы языка. Или, возможно, мы могли бы открыть новые правила грамматики и расширить наши знания в области лингвистики на концептуальном уровне.

Насколько мне известно, в области лингвистики этого еще не было. Но аналогичные открытия сейчас делаются и в других областях. Например, биологи все чаще используют геномные модели и компьютеры для вывода высокоуровневых фактов о биологии.Используя компьютеры для сравнения геномов крокодилов, исследователи определили, что нильский крокодил, ранее считавшийся одним видом, на самом деле представляет собой два разных вида. А в 2010 году с помощью анализа генома фрагмента кости пальца был обнаружен новый вид человека - денисовцы.

Еще одним интересным проспектом занимается Ход Липсон из Колумбийского университета. Липсон и его сотрудники разработали алгоритмы, которые при получении набора необработанных данных, описывающих наблюдения механической системы, фактически работают в обратном направлении, чтобы вывести «законы природы», лежащие в основе этих данных.В частности, алгоритмы могут вычислять законы сил и сохраняющиеся величины (такие как энергия или импульс) для системы. Этот процесс может дать значительное концептуальное понимание. До сих пор Lipson анализировал только простые системы (хотя и сложные наборы исходных данных). Но это многообещающий случай, когда мы начинаем с очень сложной ситуации, а затем используем компьютер, чтобы упростить описание, чтобы достичь гораздо более высокого уровня понимания.

Примеры, которые я привел, скромны. Пока что у нас есть несколько эффективных методов получения компьютерного доказательства или модели, извлечения наиболее важных идей и ответов на концептуальные вопросы о доказательстве или модели.Но компьютерные объяснения настолько полезны, что они никуда не денутся. И поэтому мы можем ожидать, что разработка таких методов станет все более важным аспектом научных исследований в следующие несколько десятилетий.

Исправление: 24 июля 2015 г. эта статья была изменена, чтобы отразить тот факт, что фрагмент денисовской кости не был найден в пещере на Аляске.

Оригинальный рассказ перепечатан с разрешения Quanta Magazine, редакционно независимого издания Фонда Саймонса, чья миссия состоит в том, чтобы улучшить понимание науки общественностью путем освещения исследований и тенденций в математике, а также в физических науках и науках о жизни.

Объяснение квантовых вычислений и квантового превосходства

Другая вещь, которую могут делать кубиты, - это запутанность. Обычно, если вы подбрасываете две монеты, результат подбрасывания одной монеты не влияет на результат подбрасывания другой. Они независимы. В запутывании две частицы связаны друг с другом, даже если они физически разделены. Если один выпадет орлом, другой тоже будет орлом.

Звучит как магия, и физики до сих пор не до конца понимают, как и почему это работает.Но в области квантовых вычислений это означает, что вы можете перемещать информацию, даже если она содержит неопределенность. Вы можете взять эту вращающуюся монету и использовать ее для выполнения сложных вычислений. А если вы можете связать несколько кубитов, вы сможете решать проблемы, на решение которых нашим лучшим компьютерам потребуются миллионы лет.

На что способны квантовые компьютеры?

Квантовые компьютеры предназначены не только для того, чтобы делать что-то быстрее или эффективнее. Они позволят нам делать то, о чем мы даже не могли бы мечтать без них.То, на что не способен даже самый лучший суперкомпьютер.

У них есть потенциал для быстрого ускорения развития искусственного интеллекта. Google уже использует их для улучшения программного обеспечения беспилотных автомобилей. Они также будут иметь важное значение для моделирования химических реакций.

Сейчас суперкомпьютеры могут анализировать только самые простые молекулы. Но квантовые компьютеры работают, используя те же квантовые свойства, что и молекулы, которые они пытаются моделировать. У них не должно быть проблем с обработкой даже самых сложных реакций.

Это может означать более эффективные продукты - от новых материалов для аккумуляторов в электромобилях, до более качественных и дешевых лекарств или значительно улучшенных солнечных панелей. Ученые надеются, что квантовое моделирование даже поможет найти лекарство от болезни Альцгеймера.

Квантовые компьютеры найдут применение везде, где есть большая, неопределенная сложная система, которую необходимо моделировать. Это может быть что угодно, от прогнозирования финансовых рынков до улучшения прогнозов погоды и моделирования поведения отдельных электронов: использование квантовых вычислений для понимания квантовой физики.

Криптография будет еще одним ключевым приложением. Прямо сейчас многие системы шифрования полагаются на сложность разбиения больших чисел на простые числа. Это называется факторингом, и для классических компьютеров это медленно, дорого и непрактично. Но квантовые компьютеры могут сделать это легко. А это может поставить под угрозу наши данные.

Ходят слухи, что спецслужбы по всему миру уже накапливают огромные объемы зашифрованных данных в надежде, что скоро они получат доступ к квантовому компьютеру, который сможет их взломать.

Единственный способ дать отпор - квантовое шифрование. Это основано на принципе неопределенности - идее, что вы не можете что-то измерить, не повлияв на результат. Ключи квантового шифрования нельзя было скопировать или взломать. Они были бы совершенно нерушимы.

Когда я получу квантовый компьютер?

Вероятно, у вас никогда не будет квантового чипа в вашем ноутбуке или смартфоне. Не будет iPhone Q. О квантовых компьютерах строились теории на протяжении десятилетий, но их появление заняло так много времени, потому что они невероятно чувствительны к помехам.

Практически все может вывести кубит из тонкого состояния суперпозиции. В результате квантовые компьютеры должны быть изолированы от всех форм электрических помех и охлаждены до уровня, близкого к абсолютному нулю. Это холоднее, чем в космосе.

В основном они будут использоваться учеными и предприятиями, которые, вероятно, будут получать к ним удаленный доступ. Квантовый компьютер IBM уже можно использовать на ее веб-сайте - вы даже можете сыграть с ним в карточную игру.

Но нам еще нужно подождать, прежде чем квантовые компьютеры смогут сделать все то, что они обещают.Сейчас в лучших квантовых компьютерах около 50 кубитов. Этого достаточно, чтобы сделать их невероятно мощными, потому что каждый добавляемый кубит означает экспоненциальное увеличение вычислительной мощности. Но они также имеют действительно высокий уровень ошибок из-за проблем с помехами.

Ученые-информатики очень простыми словами объясняют то, что они делают.

Джим Гласс
У людей нет особых проблем с использованием, изучением и пониманием устных слов, в отличие от компьютеров. Я изучаю, как мы, люди, говорим и слышим слова, и беру то, что я знаю из этого, чтобы компьютеры могли делать то же самое, чтобы они могли помогать нам в чем-то.Когда вы говорите по телефону, чтобы спросить дорогу, это происходит из-за таких людей, как я, которые кладут в телефон вещи, позволяющие ему понять, что вы говорите.

Джули Шах
Я работаю с движущимися компьютерами, которые помогают людям, например, делают автомобили и другие товары. В прошлом люди, изучающие движущиеся компьютеры, могли заставить их делать только простые вещи, но теперь они могут делать гораздо больше, и поэтому я изучаю, как заставить людей и движущиеся компьютеры работать вместе, чтобы делать эти вещи лучше. , быстрее и безопаснее.

Srini Devadas
Я заинтересован в создании компьютеров, которые хранят хранимые биты в безопасности. Я делаю это, тщательно выстраивая двери в компьютере, которые нужно открыть, чтобы прочитать или записать биты. Единственный человек, который может открыть любую из дверей, - это владелец компьютера, и владелец всегда закрывает двери после того, как он или она их открывает.

Erik Demaine
Если вы нанесете линии на лист бумаги и переместите бумагу между линиями, вы можете превратить бумагу в красивые вещи.Мы используем компьютеры, чтобы выяснить, где провести линии на бумаге, чтобы сделать именно то, что мы хотим. Хотя линий больше, чем может представить человек, мы все равно перемещаем бумагу вручную.

Адам Члипала
Я работаю над способами показать компьютеру, что другой компьютер делает правильные вещи. Причину нужно объяснять очень маленькими, простыми шагами. Первый компьютер может очень хорошо определить причину, и мы узнаем, что, вероятно, во втором компьютере проблемы нет.

Даниэла Рус
Я создаю движущиеся компьютеры, которые помогают людям по-разному. Я создал движущиеся компьютеры, которые могут строить стулья, погружаться под воду, принимать различные формы и даже готовить еду! Использование компьютеров похоже на обладание способностями, и я использую эти возможности, чтобы попытаться сделать мир лучше.

Дэвид Каргер
Я создаю компьютерные вещи, которые помогают людям находить, читать, изучать и понимать всевозможные вещи, такие как картинки, рассказы, идеи и числа.Люди хотят делать с этим что-то интересное, но иногда компьютеры слишком усложняют задачу или не позволяют им делать это вообще. Я стараюсь создавать такие вещи, которые заставят всех работать со своими вещами так же хорошо, как мы, компьютерщики.

Полина Голланд
Я использую картинки, которые заглядывают внутрь нашего тела и мозга, чтобы узнать скрытые вещи, которые нельзя увидеть человеческим глазом. Я использую компьютеры для совместного изучения множества изображений, чтобы понять, чем больные люди отличаются от людей, которые здоровы, и помогаю врачам увидеть, что с кем-то не так, и как лучше это исправить.

Квантовые вычисления: что это такое, зачем они нужны и как мы пытаемся их достичь - рубежи инженерии

Квантовая механика возникла как раздел физики в начале 1900-х годов, чтобы объяснить природу в масштабе атомов и привела к таким достижениям, как транзисторы, лазеры и магнитно-резонансная томография. Идея объединить квантовую механику и теорию информации возникла в 1970-х годах, но не привлекала особого внимания до 1982 года, когда физик Ричард Фейнман выступил с докладом, в котором он рассуждал, что вычисления, основанные на классической логике, не могут обрабатывать вычисления, описывающие квантовые явления.Однако вычисления, основанные на квантовых явлениях, сконфигурированные для моделирования других квантовых явлений, не будут иметь таких же узких мест. Хотя это приложение в конечном итоге стало областью квантового моделирования, в то время оно не вызвало особой исследовательской активности.

Однако в 1994 году интерес к квантовым вычислениям резко возрос, когда математик Питер Шор разработал квантовый алгоритм, который мог эффективно находить простые множители больших чисел. Здесь «эффективно» означает время, имеющее практическую значимость, что выходит за рамки возможностей современных классических алгоритмов.Хотя это может показаться просто странным, невозможно переоценить важность проницательности Шора. Безопасность почти каждой онлайн-транзакции сегодня зависит от криптосистемы RSA, которая зависит от неразрешимости проблемы факторинга для классических алгоритмов.

ЧТО ТАКОЕ КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ?

Квантовые и классические компьютеры пытаются решать проблемы, но способы, которыми они манипулируют данными для получения ответов, принципиально различаются. В этом разделе дается объяснение того, что делает квантовые компьютеры уникальными, благодаря двум принципам квантовой механики, критически важным для их работы: суперпозиции и сцепленности.

Суперпозиция - это парадоксальная способность квантового объекта, такого как электрон, одновременно существовать в нескольких «состояниях». В случае электрона одно из этих состояний может быть самым низким энергетическим уровнем в атоме, а другое - первым возбужденным уровнем. Если электрон приготовлен в суперпозиции этих двух состояний, он имеет некоторую вероятность находиться в нижнем состоянии и некоторую вероятность оказаться в верхнем. Измерение разрушит эту суперпозицию, и только тогда можно будет сказать, что она находится в нижнем или верхнем состоянии.

Понимание суперпозиции позволяет понять основной компонент информации в квантовых вычислениях - кубит. В классических вычислениях биты - это транзисторы, которые могут быть выключены или включены, что соответствует состояниям 0 и 1. В кубитах, таких как электроны, 0 и 1 просто соответствуют состояниям, подобным нижнему и верхнему энергетическим уровням, обсужденным выше. Кубиты отличаются от классических битов, которые всегда должны находиться в состоянии 0 или 1, своей способностью находиться в суперпозициях с различными вероятностями, которыми можно манипулировать с помощью квантовых операций во время вычислений.

Запутанность - это явление, при котором квантовые сущности создаются и / или управляются таким образом, что ни одна из них не может быть описана без ссылки на другие. Индивидуальные личности теряются. Эту концепцию чрезвычайно сложно осмыслить, если учесть, как запутанность может сохраняться на больших расстояниях. Измерение одного члена запутанной пары немедленно определяет измерения его партнера, создавая впечатление, будто информация может перемещаться быстрее скорости света.Это видимое действие на расстоянии было настолько тревожным, что даже Эйнштейн назвал его «жутким» (Born 1971, p. 158).

В популярной прессе часто пишут, что квантовые компьютеры получают ускорение, пытаясь параллельно пробовать все возможные ответы на проблемы. В действительности квантовый компьютер использует взаимосвязь между кубитами и вероятностями, связанными с суперпозициями, для выполнения ряда операций (квантовый алгоритм), так что одни вероятности увеличиваются (т. Е. Вероятности правильных ответов), а другие уменьшаются даже до нуля ( я.е., неправильных ответов). Когда измерение выполняется в конце вычисления, вероятность измерения правильного ответа должна быть максимальной. То, как квантовые компьютеры используют вероятности и запутанность, отличает их от классических компьютеров.

ПОЧЕМУ МЫ ЭТО НУЖДАЕМ?

Обещание разработать квантовый компьютер, достаточно сложный для выполнения алгоритма Шора для больших чисел, был основным мотиватором для развития области квантовых вычислений.Однако, чтобы получить более широкое представление о квантовых компьютерах, важно понимать, что они, вероятно, обеспечат огромное ускорение только для определенных типов проблем. Исследователи работают над тем, чтобы понять, какие задачи подходят для квантового ускорения, и над разработкой алгоритмов для их демонстрации. В целом считается, что квантовые компьютеры очень помогут с проблемами, связанными с оптимизацией, которые играют ключевую роль во всем, от защиты до финансовой торговли.

Также существует множество дополнительных приложений для кубитных систем, не связанных с вычислениями или моделированием, и они являются активной областью исследований, но они выходят за рамки этого обзора.Двумя наиболее известными областями являются (1) квантовое зондирование и метрология, которые используют чрезвычайную чувствительность кубитов к окружающей среде для реализации зондирования за пределами классического предела дробового шума, и (2) квантовые сети и коммуникации, которые могут привести к революционным путям. делиться информацией.

КАК МЫ ПЫТАЕМСЯ ДОБРАТЬСЯ?

Построить квантовые компьютеры невероятно сложно. Многие системы-кандидаты кубитов существуют в масштабе отдельных атомов, и физики, инженеры и материаловеды, которые пытаются выполнять квантовые операции в этих системах, постоянно сталкиваются с двумя конкурирующими требованиями.Во-первых, кубиты необходимо защитить от окружающей среды, поскольку она может разрушить тонкие квантовые состояния, необходимые для вычислений. Чем дольше кубит остается в желаемом состоянии, тем дольше его «время когерентности». С этой точки зрения изоляция ценится. Во-вторых, однако, для выполнения алгоритма кубиты должны быть запутаны, перемещены по физической архитектуре и управляться по требованию. Чем лучше могут быть выполнены эти операции, тем выше их «точность». Трудно найти баланс между необходимой изоляцией и взаимодействием, но после десятилетий исследований несколько систем становятся лучшими кандидатами для крупномасштабной обработки квантовой информации.

Сверхпроводящие системы, захваченные атомные ионы и полупроводники являются одними из ведущих платформ для создания квантового компьютера. У каждого есть преимущества и недостатки, связанные с согласованностью, точностью и максимальной масштабируемостью до больших систем. Однако ясно, что всем этим платформам потребуются протоколы исправления ошибок определенного типа, чтобы они были достаточно надежными для выполнения значимых вычислений, и то, как разработать и реализовать эти протоколы, само по себе является большой областью исследований. Для обзора квантовых вычислений с более подробной информацией об экспериментальных реализациях см. Ladd et al.(2010).

В этой статье «квантовые вычисления» до сих пор использовались как общий термин, описывающий все вычисления, в которых используются квантовые явления. На самом деле существует несколько типов операционных структур. Логические квантовые вычисления на основе вентилей, вероятно, являются наиболее признанными. В нем кубиты подготавливаются в начальных состояниях, а затем подвергаются серии «вентильных операций», таких как импульсы тока или лазерные импульсы, в зависимости от типа кубита. Через эти вентили кубиты складываются, запутываются и подвергаются логическим операциям, таким как вентили И, ИЛИ и НЕ в традиционных вычислениях.Затем кубиты измеряются и получается результат.

Другая структура - вычисления, основанные на измерениях, в которых сильно запутанные кубиты служат отправной точкой. Затем вместо выполнения операций манипулирования кубитами выполняются измерения одного кубита, оставляя целевой отдельный кубит в окончательном состоянии. На основе результата дальнейшие измерения проводятся на других кубитах и ​​в конечном итоге достигается ответ.

Третья структура - топологические вычисления, в которых кубиты и операции основаны на квазичастицах и их операциях плетения.Хотя зарождающиеся реализации компонентов топологических квантовых компьютеров еще предстоит продемонстрировать, этот подход привлекателен, поскольку эти системы теоретически защищены от шума, который нарушает когерентность других кубитов.

Наконец, есть аналоговые квантовые компьютеры или квантовые симуляторы, представленные Фейнманом. Квантовые симуляторы можно рассматривать как квантовые компьютеры специального назначения, которые можно запрограммировать для моделирования квантовых систем. Обладая этой способностью, они могут задавать вопросы, например, о том, как работают высокотемпературные сверхпроводники, или как реагируют определенные химические вещества, или как создавать материалы с определенными свойствами.

ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Квантовые компьютеры могут произвести революцию в вычислениях, сделав некоторые типы классически неразрешимых проблем решаемыми. Хотя ни один квантовый компьютер еще не является достаточно сложным, чтобы выполнять вычисления, которые не может выполнять классический компьютер, в настоящее время наблюдается большой прогресс. Несколько крупных компаний и небольших стартапов теперь имеют работающие квантовые компьютеры без исправления ошибок, состоящие из нескольких десятков кубитов, и некоторые из них даже доступны для общественности через облако.Кроме того, квантовые симуляторы делают успехи в различных областях, от молекулярной энергетики до физики многих тел.

По мере появления небольших систем, область, ориентированная на краткосрочные применения квантовых компьютеров, начинает расцветать. Этот прогресс может позволить реализовать некоторые преимущества и идеи квантовых вычислений задолго до того, как будет завершен поиск крупномасштабного квантового компьютера с исправленными ошибками.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  • Родился М. Письма Борна-Эйнштейна.Лондон: Уокер; 1971.

  • Фейнман Р.П. Моделирование физики с помощью компьютеров. Международный журнал теоретической физики. 1982; 21 (6-7): 467–488.

  • Ladd TD, Jelezko F, ​​Laflamme R, Nakamura Y, Monroe C, O'Brien JL. Квантовые компьютеры. Природа. 2010. 464 (7285): 45–53. [PubMed: 20203602]
  • Shor PW. Алгоритмы квантовых вычислений: дискретные логарифмы и факторизация. Материалы 35-го ежегодного симпозиума по основам информатики; 1994. С. 124–134.https: // arxiv .org / abs / Quant-ph / 9508027.

Основные причины для изучения информатики или информационных технологий

Степени информатики являются одними из самых популярных программ обучения во всем мире. Если вы увлечены компьютерным оборудованием и программным обеспечением, вы, возможно, уже знаете, что степени бакалавра и магистра в области ИТ позволяют сделать успешную карьеру.

Но достаточно ли преимуществ, чтобы компенсировать сложность занятий и проектов, которыми вы будете заниматься? Продолжайте читать, поскольку мы расскажем вам о наиболее важных причинах, по которым вам следует изучать программу по информатике в 2021 году.

Найдите бакалавров в области компьютерных наук

Перед тем, как углубиться, мы рекомендуем несколько школ компьютерных наук:

Ученые-компьютерщики делают мир лучше

Поскольку мы живем в эпоху цифровых технологий, большинство отраслей полагаются на данные и программы. Компьютерные науки и ИТ влияют на все, от научных исследований до развития здравоохранения, транспорта, банковского дела, связи и т. Д. Даже такие объекты, как микроволновые печи, холодильники или дверные замки, теперь подключены к нашим сетям Wi-Fi и личным помощникам.

Технологии сделали мир лучше, быстрее и подключили к нему больше. Но это произошло не по волшебству. Мы прибыли сюда благодаря блестящим умам выпускников ИТ-специальностей, которые взяли свою страсть к технологиям и использовали ее для создания гаджетов и компьютерных программ, которые помогают нам каждый день.

Вы можете быть одним из тех, кто работает над инновациями, продвигающими человечество вперед.

  • Будущее за блокчейном?
  • Можем ли мы предсказать, когда произойдет следующее сильное землетрясение или цунами?
  • Как мы можем остановить следующую крупную кибератаку?
  • Будет ли ИИ ответ на главные проблемы человечества?

Получив степень в области компьютерных наук, вы изучите все концепции и навыки, необходимые для ответа на эти и многие другие вопросы.Технологии - это часть нашего будущего, и такие люди, как вы, должны решать, как они повлияют и сформируют наш мир.

Вам не нужно мечтать о том, чтобы стать следующим Биллом Гейтсом или Стивом Джобсом. В конце концов, Windows все еще глючит, и даже iPhone уже не тот, кем был когда-то. Но вы можете разработать новое поколение гаджетов или программного обеспечения, которое улучшит жизнь миллионов людей.

Работа в области компьютерных наук прибыльна и вознаграждается

Постоянное развитие новых технологий также означает, что существует постоянный спрос на блестящие технические умы, которые могут создавать, поддерживать и исправлять как гаджеты, так и код.

По данным Бюро статистики труда США, к 2026 году количество рабочих мест в области компьютерных наук увеличится на 13%. Вы можете заметить аналогичную тенденцию в ЕС, где количество специалистов в области ИКТ (информационных и коммуникационных технологий) выросло на 36,1 % за 10 лет (2007–2017 гг.).

Лучшие вакансии в области компьютерных наук

Эта потребность в квалифицированных ИТ-специалистах означает, что карьера в области компьютерных наук хорошо оплачивается. Например, в США средняя годовая зарплата ИТ-специалистов в 2018 году составляла 86000 долларов США.Имея это в виду, давайте посмотрим на некоторые из лучших ИТ-вакансий и их среднюю годовую зарплату по данным US News:

  • Разработчик программного обеспечения: 101000 долларов США в год
  • Аналитик компьютерных систем: 88000 долларов США в год
  • ИТ-менеджер: 139000 Долларов США в год
  • Аналитик по информационной безопасности: 95 000 долларов США в год
  • Администратор базы данных: 87 000 долларов США в год
  • Веб-разработчик: 67 000 долларов США в год
  • Архитектор компьютерной сети: 104 000 долларов США в год

Развивайте передаваемые ИТ-навыки для успешная карьера

Чтобы стать экспертом и занять одну из лучших должностей в области компьютерных наук, вам необходимо развить определенные навыки.Критическое мышление и решение проблем идут рука об руку и помогут вам независимо от того, работаете ли вы над отладкой программы или пытаетесь выяснить, как предотвратить проникновение хакеров в брандмауэр вашей компании. Аналитические навыки особенно полезны для профессионалов, которые работают с большими данными или алгоритмами и ищут шаблоны или создают инструкции.

Внимание к деталям может сломать ваше приложение или программу. Одна плохая строчка кода - это все, что нужно для создания ошибки или нарушения безопасности.Вот почему вам потребуется много терпения, чтобы пройти через бесчисленное количество проб и ошибок, пока вы, наконец, не добьетесь желаемого результата.

Но знаете, что самое лучшее? Вы можете использовать эти навыки и применить их к ИТ-профессиям в любой точке мира. Языки программирования везде одни и те же, и если вы хотите путешествовать на протяжении всей своей карьеры, карьера в сфере ИТ позволит вам это сделать.

Компьютерные науки - это тяжелая работа, но это также одна из самых плодотворных профессий.Помните, когда вы создали свою первую страницу в HTML? Вы чувствовали себя на миллиард долларов, и в этом вся суть ИТ-карьеры.

Лучшие университеты предлагают степени в области ИТ.

Лучшие университеты и колледжи мира осознают важность изучения компьютерных наук. Вот почему они предлагают многочисленные степени в области ИТ, преподаваемые на английском языке, что делает их доступными для таких иностранных студентов, как вы. Ниже мы перечислили некоторые из лучших университетов компьютерных наук в соответствии с рейтингом QS:

  • Массачусетский технологический институт (MIT), США,
  • ,
  • , Университет Торонто, Канада,
  • ,
  • , Оксфордский университет, Великобритания.
  • Мюнхенский технический университет, Германия
  • ETH Zurich, в Швейцарии
  • Национальный университет Сингапура (NUS), Сингапур
  • Корейский передовой институт науки и технологий, Южная Корея
  • Токийский университет, Япония
  • The Hong Конгский университет науки и технологий, САР Гонконг
  • Университет Цинхуа, Китай

Средняя стоимость обучения по программе ИТ в этих школах может сильно различаться.Самая дешевая степень магистра компьютерных наук начинается от 1000 евро за академический год. Однако за самые дорогие учебные программы вам придется платить до 46 000 евро за академический год.

Найдите доступные степени по информатике

Не беспокойтесь, если эти расходы на обучение не соответствуют вашему бюджету. Вы по-прежнему можете найти отличные ИТ-программы, для которых не нужно брать студенческую ссуду.

Есть много университетов и колледжей, предлагающих качественные степени в области компьютерных наук по доступной цене или даже бесплатно.Почти все они являются государственными учреждениями, но имейте в виду, что в некоторых случаях бесплатное обучение распространяется только на студентов из ЕС и ЕЭЗ, поэтому дважды проверьте перед подачей заявки:

Онлайн-дипломы по информатике делают жизнь проще

ИТ-дипломы связаны с компьютерами , сети и программное обеспечение. Поэтому вполне логично, что вы можете изучать степень в области компьютерных наук онлайн. Ищете ли вы онлайн-степень бакалавра или магистра в области информационных технологий, университеты и колледжи по всему миру предлагают множество курсов на английском языке.

Основным преимуществом онлайн-обучения является свобода определять свое расписание. Вы можете работать неполный или полный рабочий день или иметь другие обязанности, о которых вам нужно позаботиться. С онлайн-курсами это не проблема. Хотя у вас есть такая гибкость, имейте в виду, что у заданий и экзаменов есть фиксированные сроки, и вам необходимо их соблюдать.

Плата за обучение - еще одно удобство обучения, не выходя из дома. Вы можете легко найти бесплатные степени в области компьютерных наук, а для других программ онлайн-обучения стоимость обучения начинается от 1000-2000 евро за академический год.Вы также сэкономите на расходах на переезд в другую страну, поиск жилья, транспорт и т. Д.

Преимущество онлайн-обучения, которое часто упускают из виду, - это возможность повторно прослушать лекцию. Концепции, которым преподают в ИТ, сложны. Возможно, вы не сразу поймете их, и поэтому возможность воспроизводить урок столько раз, сколько вы хотите, является большим преимуществом. Если вы уже являетесь поклонником аудиокниг, скорее всего, вам понравятся онлайн-уроки. Вы даже можете слушать их в дороге или в путешествии.И снова все это возможно благодаря технологиям.

Стипендии по информатике для поддержки вашего обучения

В этой статье мы уже несколько раз говорили о плате за обучение. Если бесплатные или более доступные степени в области ИТ не удовлетворяют ваши потребности, вы всегда можете выбрать обучение в известном университете за границей. Тем не менее, это не означает, что вам нужно полностью оплачивать обучение.

Доступны многочисленные стипендии по компьютерным наукам. В США, например, такие компании, как Microsoft и Google, предлагают финансирование на сумму до 10 000 долларов США, либо они могут частично или полностью покрыть весь учебный год.

Нет централизованной базы данных со всеми программами финансовой помощи, доступными для будущих студентов ИТ. Но многие веб-сайты перечисляют стипендии в области компьютерных наук. Отличное место для начала - ComputerScience.org, но не стесняйтесь исследовать другие варианты. Если вы хотите найти стипендии в зависимости от страны, в которой вы будете учиться за границей, Scholarshipportal.com поможет вам.

Вы также можете воспользоваться стипендией Studyportals, чтобы получить помощь в финансировании вашего обучения информатике.

Ведущие технологические компании предлагают стажировки в области компьютерных наук.

Дипломы в области компьютерных наук дают вам возможность работать стажерами в некоторых из самых известных технологических компаний. Самый простой способ найти стажировку - заглянуть на сайт компании. Многие компании из списка Fortune 500 предлагают эти программы, поскольку они ищут молодых талантливых студентов, которые могли бы стать членами их команд.

В США также действует программа стажировки в Кремниевой долине, которая длится один год.Он доступен для выпускников программной инженерии и представляет собой уникальную возможность работать в компании Кремниевой долины.

Вы также найдете оплачиваемые стажировки по информатике в Европе. Некоторые из них предлагаются ведущими компаниями, такими как HP, Vodafone, Amazon и т. Д. Продолжительность программы может варьироваться от нескольких месяцев до одного года. Самый простой способ сравнить эти стажировки - это посмотреть на таких сайтах, как Glassdoor, выбрать свою страну и найти вакансии стажеров. LinkedIn также является полезным ресурсом для стажировок, поэтому убедитесь, что вы не оставите камня на камне.

Найдите магистров в области информационных технологий

Готовы начать свое образование в области компьютерных наук?

Мы живем в эпоху цифровых технологий, и пути назад нет. По мере того как мы движемся в будущее, технологии будут продолжать развиваться и помогать нам преодолевать проблемы, решения которых у нас нет прямо сейчас. Получить степень бакалавра или магистра компьютерных наук непросто, но это определенно полезно.

Однако это не тот карьерный путь, который вы выбираете только ради денег.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *