Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Совокупность технических и программных средств, предназначенных для информационного обслуживания людей и технических объектов, называют обобщающим термином система обработки данных. Другим обобщающим термином является информационная система.

Если информационная система используется для управления в технических системах, ее часто называют информационно-управляющей системой. Это наиболее общие названия для систем такого назначения.

ВМ – это один из классов информационных систем. Помимо класса ВМ к ним относятся ВК, ВС и сети. Рассмотрим основные отличительные признаки этих классов информационных систем.

ВМ предназначена для решения широкого круга задач пользователями, работающими в различных предметных областях (решение математических задач, обработка текстов, бухгалтерский учет, игры и др.). Основным блоком ВМ, осуществляющим преобразование информации и управление вычислительным процессом на основе программы, является процессор. (Слово «процессор» является производным от слова «процесс») Процессор инициализирует процесс исполнения программы и управляет им.

Вычислительный комплекс – это несколько ВМ (или вычислительных систем), информационно связанных между собой (обычно по последовательному каналу). При этом каждая ВМ самостоятельно управляет своими вычислительными процессами, и интенсивным (в сравнении с информационным взаимодействием процессоров в мультипроцессорных системах). Особенно широкое применение ВК получили в информационно-управляющих системах. Объекты управления в технических системах часто имеют значительную протяженность в пространстве и содержат большое число агрегатов, технологических установок и т.п. По мере развития средств и технологий компьютерных сетей в информационно-управляющих системах используются современные телекоммуникационные средства, и информационно-управляющая система реализуется в виде локальной вычислительной сети, а не ВК.

Вычислительной системой называют информационную систему, настроенную на решение задач конкретной области применения, т.е. в ней имеется аппаратная и программная специализация, обеспечивающая повышение производительности и снижение стоимости. Часто ВС содержит несколько процессоров, между которыми в процессе работы происходит интенсивный обмен информацией, которые имеют единое управление вычислительными процессами. Такие системы называются мультипроцессорными. Другим распространенным типом ВС являются микропроцессорные системы. Они строятся с использованием либо микропроцессора (МП), либо микроконтроллера, либо специализированного процессора цифровой обработки сигналов. Обычно такие системы специализированы для задач локального управления и контроля технологическим оборудованием в технических и бытовых системах. Соответствующие ВС часто называют встраиваемыми ВС.

Отличительной особенностью сетей как класса информационных систем являются развитые функции информационного взаимодействия.

Средства передачи и обработки информации в сети ориентированы на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных и программных. Абонентская система – это совокупность ВМ, программного обеспечения (ПО), периферийного оборудования, средств связи с телекоммуникационной подсистемой (коммуникационной подсетью). Коммуникационная подсистема – совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих информационное взаимодействие абонентских систем.

В качестве физической среды передачи информации используют витую пару, кабель, оптоволокно, электромагнитные волны.

Аппаратуру информационных систем, включающую устройства вычислительной техники и телекоммуникаций, называют аппаратным обеспечением (hardware).

Второй важной составляющей информационных систем является математическое (программное) обеспечение (software). Оно включает в себя: программы, обрабатываемые данные, языки программирования, документацию к ним.

Аппаратура ВМ и ПО – это сложные системы с определенной структурой, содержащей большое число модулей.

Средства вычислительной техники – аппаратные и программные модули, производимые компьютерной индустрией и используемые для построения вычислительных машин, комплексов и сетей.