Какие возможности человека воспроизводит эвм. Компьютер как универсальное устройство для обработки информации. Какие возможности человека воспроизводит компьютер

На большинстве компьютеров есть несколько таких блоков ввода и вывода. Селектор входов и выходов определяет, какой блок предназначен для управления; он управляется сигналами от генератора управления. Существует множество способов ввода и извлечения чисел и инструкций из памяти компьютера, как мы видели во введении к этому разделу. Но скорость колеблется от 10 символов в секунду до пишущей машинки, до нескольких тысяч строк в минуту для принтеров или сотни тысяч символов в секунду на магнитной ленте.

Подводя итоги концепциям, представленным в этом разделе, мы воспроизводим диаграмму, используемую Ледли в функциональном описании компьютеров. Полные линии указывают поток данных и информации и пунктирные управляющие сигналы. Описание Работа с компьютера.

Операция компьютера во время выполнения команды может быть суммирована в четыре этапа. Предполагая, что инструкция уже передана в регистр команд, мы имеем. Этап 1: включает передачу первого аргумента из памяти в аккумулятор. На этом этапе декодер команд определяет адрес первого аргумента команды, а управляющий генератор генерирует управляющие сигналы, которые передают содержимое этого адреса памяти в аккумулятор.

Фаза 2: во время этой фазы второй аргумент вводится в арифметическую единицу и выполняется операция. Обе функции включены в ту же фазу, так как большую часть времени операция выполняется, когда второй аргумент входит в арифметическую единицу. На этом этапе декодер команд определяет из инструкции адрес второго аргумента и какую операцию выполнять. Управляющий генератор генерирует сигналы, которые запускают арифметический блок для завершения этой операции, и сигналы, которые передают содержимое адреса второго аргумента в арифметическую единицу.

Он выполняет операцию, обычно оставляя результат как содержимое аккумулятора. Фаза 3: содержимое аккумулятора передается на адрес памяти, указанный в инструкции. Этап 4: адрес следующего оператора проверяется, и содержимое текущей записи адреса обновляется до нового адреса. Содержимое этого нового адреса передается в регистр команд. Затем запускается первая фаза для этой команды, и процесс повторяется.

На некоторых компьютерах нет необходимости указывать адреса двух аргументов в инструкции. Также не всегда указывается адрес памяти, к которому будет передан результат. На этих компьютерах несколько инструкций были бы эквивалентны в функции одной компьютерной инструкции, описанной Ледли.

В общем случае компьютер может быть сконструирован как цифровой преобразователь. Номера данных передаются и преобразуются в другие числа, то есть решение проблемы. Тем не менее, компьютер может достичь своих целей только в том случае, если ему управляет человек, то есть в дополнение к данным мы должны предоставить машине инструкции о том, как выполнять требуемые вычисления.

Тот, кто это делает, является программистом. На этом этапе важно отметить, что перед использованием компьютера необходимо провести комплексное исследование обрабатываемой системы, таким образом определяя вычисления, выполняемые компьютером. Тот, кто выполняет эту роль, является аналитиком.

Ниже приводятся примеры научных и коммерческих применений. С помощью компьютера ученые могут решить проблемы сегодня, решение которых займет несколько лет, если расчеты должны были быть выполнены механически, что сделало бы возможными новые открытия и улучшения в технологических процессах.

Движения нескольких планет или комет представлены математическими выражениями, которые могут быть проверены с будущими позициями звезд и, таким образом, будут исправлены до совершенства. В древние времена расчеты занимали годы в ручных калькуляторах. Сегодня, со скоростью вычислений, можно проверить уравнения практически по пунктам, тем самым получив большее совершенство за меньшее время.

С этой целью будет запущена ракета с ядерной боеголовкой, которая будет взрываться на высоте трехсот миль от поверхности земли. Проблема заключалась в том, чтобы знать, какие типы измерительных приборов следует использовать, какие меры предпринять, наилучшее географическое положение для взрыва, оптимальная высота для взрыва и т.д. как известно, теория электромагнетизма через дифференциальные уравнения обеспечивает траектории заряженных электрических частиц при движении в магнитном поле, как только начальные условия известны.

Однако, используя компьютер, стало возможным смоделировать все возможные ситуации и, таким образом, сделать выводы о географическом местоположении, высоте и т.д. Одним из самых важных открытий нашего времени были механизмы саморегулирования или автоматическое управление. Их функционирование опирается на систему обратной связи и, с их помощью, может управлять машинами, живыми организмами, организациями или человеко-машинами.

В этих системах результаты контролируемых операций сравниваются с запланированными. Если есть заметная разница, элементы управления должны быть удобно пересмотрены, чтобы приблизить результаты операций к запланированным. Сегодня многие из этих мер по-прежнему связаны с вмешательством человека в процесс принятия решений. Однако все чаще компании используют электронные компьютеры, которые контролируют процессы без какого-либо вмешательства человека, составляя так называемые замкнутые системы. Его использование растет на новых нефтеперерабатывающих заводах, бумажных фабриках, химических продуктах, сталелитейных заводах и т.д. первым, кто использовал такой способ, был завод по полимеризации Тексако, где электронный компьютер получает информацию из примерно ста источников и контролирует шестнадцать различных точек давлений и температур на разных этапах производства.

Преимущество контроля в этом случае заключается в большей эффективности, чем экономия рабочей силы, потому что люди из-за сложности процесса достигли только эффективности в восемьдесят пять процентов, а компьютер - девяносто процентов. Для дальнейшего уточнения мы представим некоторые случаи применения компьютера для управления процессом.

Благодаря быстрым импульсам этот сервомеханизм может управляться таким образом, чтобы он перемещал инструмент таким образом, чтобы достичь желаемого контроля. Конечно, точность процесса будет ограничена наименьшим возможным продвижением в любом направлении. Проблема использования электронного управления процессом резания заключается в определении соответствующей последовательности движений в направлениях х и у, а также их продолжительности. Из рисунка, сделанного на графической бумаге, мы можем определить последовательные положения центра режущего инструмента.

Исходя из этого, мы устанавливаем последовательность и количество импульсов в каждом из направлений, чтобы достичь этих позиций. Это определение, сделанное с завода, было бы, как легко видеть, очень трудоемким. Затем компьютер используется либо с завода, либо с помощью аналитически предоставленных данных, перфорирует карты или бумажную ленту, указывая путь центра инструмента. Эти данные, например: горизонтальные 2 см; Прямо наклонный 45 градусов, с 1 см; радиус полукруга 1 см и т.д. Карты или ленты с первого компьютера вводятся через секунду, что определяет последовательность и количество импульсов в каждом направлении.

Они передаются на сервомеханизм, управление которым также выполняется компьютером. С помощью цифрового компьютера процесс может быть выполнен полностью автоматически. В этом типе контроля есть большое преимущество, потому что решения становятся более надежными, и проекты процессов могут быть довольно сложными. Например: в случае химической промышленности есть несколько точек в процессе, в которых давление, температура и т.д. должны строго контролироваться. Когда условия уходят от указанных, необходимо предпринять шаги для их стандартизации.

Это должно быть сделано путем открытия клапанов, управления термостатом и т.д. Используя электронный процесс управления, физическая информация преобразуется в электрические импульсы. Компьютер принимает последний, и через программу решает, какие шаги следует предпринять.

Они преобразуются в механические сигналы управления для устройств управления. Это относится к системе шалфея, о которой мы расскажем ниже. Система мудрецов, система противовоздушной обороны, представляет собой очень сложный комплекс автоматического управления. Центром этой системы является огромная сеть электронных компьютеров, в которой размещена информация о планах полета и погоде. Через гигантскую сеть связи радар подключается непосредственно к компьютерам.