Виды экономической информации. Системы обработки данных. Первичная информация в информационных системах

Классификационные признаки деления компьютеров

Классификация по принципу действия

Компьютер за время своего существования претерпел  значительные изменения от первых⁸ механических вычислительных устройств до современных суперкомпьютеров и смартфонов. Существующее в настоящее время многообразие вычислительных устройств можно классифицировать различными способами. Прежде всего по природе вычислительного устройства. Существуют механические, электромеханические и электронные программируемые вычислительные устройства.

Достоинством  механических и электромеханических  компьютеров является их абсолютная помехозащищенность. На этом достоинства  этого класса заканчиваются. Невозможно нарушить программу такого устройства, но и перепрограммировать его  зачастую тоже невозможно. Кроме того, такие устройства отличаются высоким энергопотреблением и низкой производительностью.

Электронные устройства могут быть аналоговыми  и цифровыми. Аналоговые компьютеры создаются для решения узкого круга подобных задач. Например, решение  систем дифференциальных уравнений  высокого порядка. Или автопилот летательного аппарата. Или телевизор. Или осциллограф. Обычный, не цифровой: на входе аналоговый сигнал в антенне, на выходе аналоговая картинка на экране электронно-лучевой трубки (кинескопа). Для аналоговых компьютеров характерно очень высокое быстродействие при сравнительно высоком энергопотреблении, а также высокая сложность настройки. Перепрограммирование аналоговых компьютеров возможно далеко не всегда. А если и возможно, то, как правило, в весьма узких пределах. Где-то недалеко от цифровых и аналоговых компьютеров в скором времени расположатся квантовые компьютеры. Но, поскольку работы над ними еще не вышли за рамки отдельных экспериментов, говорить о каких-либо характеристиках не приходится.

Цифровые компьютеры. Их мир очень  велик. Сердцем цифрового компьютера является центральный процессор. Самое  большое различие между процессорами – архитектура. Существует два основных подхода к проектированию архитектуры центрального процессора: RISC и CISC.  RISC (компьютер с упрощённым набором команд)⁹ — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения команд, чтобы их декодирование было проще, а время выполнения  — короче. Первые RISC-процессоры даже не имели команд умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность (распараллеливание команд между несколькими исполнительными блоками). Примером такой архитектуры в настоящее время являются высокопроизводительные многопроцессорные серверы серии Alpha.

В противоположность RISC, архитектура СISC (компьютер со сложным набором команд), ориентирована на облегчение ручного написания программ. Для этого наборы команд в этой архитектуре, включаемые в процессор, выполняют как можно больше работы. Нередко в наборы включались команды для прямой поддержки конструкций языков высокого уровня. Наиболее широко используемые в настольных компьютерах процессоры архитектуры x86 ранее являлись CISC-процессорами, однако новые процессоры, начиная с Intel 486DX, являются CISC-процессорами с RISC-ядром. Они непосредственно перед исполнением преобразуют CISC-инструкции x86-процессоров в более простой набор внутренних инструкций RISC. После того, как процессоры архитектуры x86 были переведены на суперскалярную RISC-архитектуру, можно сказать, что подавляющее большинство существующих ныне процессоров основаны на архитектуре RISC.

Классификация по назначению

Помимо основы функционирования, компьютеры, широко распространенные в настоящее время, можно классифицировать по назначению:

1. Персональный компьютер. До недавнего времени самый распространенный вид компьютера. Компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры. Хотя изначально компьютер был создан как вычислительная машина, в качестве ПК он обычно используется в других целях — как средство доступа в информационные сети и как платформа для компьютерных игр, а также для работы с офисными приложениями (текстовые и графические редакторы, табличные процессоры). Чаще всего это настольный компьютер на базе архитектуры х86, с установленной операционной системой MS Windows, Apple MAC OS, либо какой-нибудь из разновидностей UNIX-подобных систем.
2. Ноутбук — портативный персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая дисплей, клавиатуру и устройство указания (обычно сенсорная панель, или тачпад), а также аккумуляторные батареи. Ноутбуки отличаются небольшими размерами и весом, время автономной работы ноутбуков изменяется в пределах от 1 до 15 часов. Преимущества ноутбуков перед настольными ПК:

• Малый вес и габариты. Даже ноутбуки, сравнимые по производительности с настольным ПК, можно легко переместить в другое место. Ноутбук можно взять в командировку, на дачу, в отпуск. Перемещение настольного компьютера в другую комнату/кабинет зачастую представляет собой проблему, не говоря уже о перемещении в другой город.

• Для работы не обязательно подключать внешние устройства. Ноутбук включает в себя встроенные дисплей, клавиатуру и устройство указания (обычно тачпад), а к настольному компьютеру все эти устройства необходимо подключать отдельно.
• Возможность автономной работы. Наличие аккумулятора позволяет ноутбуку работать в условиях, когда электрическая сеть недоступна (в поезде, самолёте, автомобиле, кафе и просто на улице). Настольный компьютер может работать автономно очень недолгое время и только при наличии источника бесперебойного питания.
• Возможность подключения к беспроводным сетям. Практически все современные ноутбуки (за исключением некоторых сверхбюджетных моделей) оснащены встроенным Wi-Fi адаптером, что позволяет подключиться к интернету без проводов. Точки доступа Wi-Fi есть во многих кафе, развлекательных центрах, аэропортах, гостиницах. Существуют также городские Wi-Fi сети, позволяющие подключиться к беспроводной сети во многих районах города.

В сумме всё преимущество ноутбуков перед стационарными  компьютерами составляет основное качество ноутбуков: мобильность. Этим обуславливается широкое распространение ноутбуков в последнее время. Но, кроме достоинств, у ноутбуков есть и недостатки:

• Высокая цена. Пожалуй, самый главный недостаток ноутбуков. Полностью укомплектованный настольный компьютер (в комплекте с монитором, устройствами ввода — клавиатурой и мышкой — и акустической системой) равной с ноутбуком стоимости будет более производительным. Следует заметить, что с постоянным развитием технологий различие в ценах постепенно сокращается и на сегодняшний момент уже не является столь принципиальным.
• Низкая максимальная производительность. Компактные размеры ноутбуков предъявляют особые требования к охлаждению, поэтому компоненты используемые в ноутбуках имеют жёсткие ограничения по тепловыделению, а, следовательно, и мощности. Даже мощные игровые ноутбуки и мобильные рабочие станции не могут сравниться с производительными настольными ПК.
• Ограниченность модернизации. В отличие от настольных компьютеров возможность модернизации ноутбуков сильно ограничена. В портативных компьютерах, как правило, предусмотрена возможность самостоятельной замены ОЗУ и жёсткого диска.
• Проблемы совместимости с различными операционными системами. Производители ноутбуков редко осуществляют поддержку семейства операционных систем, отличных от предустановленной на данную модель ноутбука. Кроме того, в ноутбуках часто используются специфические компоненты, поэтому проблемы совместимости с другими ОС возникают значительно чаще, чем для настольных компьютеров.

Недостатки ноутбуков, являющиеся следствием мобильности  портативных компьютеров:

• Качество встроенных компонентов. В отличие от настольных компьютеров, в ноутбук встроены дисплей и устройства ввода (клавиатура и тачпад). Это является несомненным достоинством ноутбуков, но вместе с тем качество и удобство использования встроенных компонентов зачастую невысоки. Клавиатура ноутбуков обычно имеет меньше клавиш, чем настольная (за счёт совмещённого цифрового блока клавиш), а размеры клавиш, особенно у субноутбуков и нетбуков, могут быть очень маленькими и неудобными для некоторых пользователей. Тачпад менее удобен, чем компьютерная мышь. Угол обзора и цветовой охват мониторов ноутбуков невысоки, что делает их практически непригодными для обработки фотографий, размер экрана в большинстве моделей довольно небольшой. Следует отметить, что перечисленные недостатки встроенных элементов вполне закономерны для мобильных устройств, и их можно легко компенсировать подключением внешних компонентов (монитора, клавиатуры, компьютерной мыши), однако это увеличивает конечную стоимость ноутбука и несколько снижает мобильность портативного компьютера.
• Система охлаждения электронных компонентов ноутбука зачастую не обеспечивает адекватного теплоотвода, а обороты вентиляторов в силу их малых размеров очень высоки, что порождает сильный высокочастотный шум, от которого невозможно избавиться. Микросхемы ноутбуков чаще перегреваются до температур деградации и выходят из строя — в особенности, если пользователи, пренебрегая этим фактором, располагают включённый ноутбук на подушке. В настольных компьютерах организация адекватного охлаждения обычно не представляет труда.
• Повышенная вероятность поломки. Мобильность ноутбуков порождает ещё одну проблему, которую тоже иногда заносят в недостатки портативных компьютеров — большая вероятность поломки по сравнению с настольным ПК. Ноутбуки чаще роняют. Существует вероятность сломать дисплей ноутбука при закрытии крышки (если между клавиатурой и дисплеем попадёт посторонний предмет). Если залить клавиатуру ноутбука какой-либо жидкостью, то велика вероятность выхода портативного компьютера из строя (в то время, как в настольном компьютере из строя выйдет только клавиатура).
• Сложность ремонта. Компактность компоновки, хрупкость деталей, наличие очень маленьких компонентов сильно затрудняют разборку и ремонт, особенно в неподходящих условиях. В противоположность этому, ремонт обычных настольных ЭВМ, как правило, не проблема.

3. Планшетные ПК – собирательное понятие, включающее различные типы компьютеров (устройств) с сенсорным экраном. Планшетным компьютером можно управлять прикосновениями руки или стилуса. Клавиатура и мышь доступны не всегда. К планшетным ПК относятся: Планшетный персональный компьютер, Интернет-планшет, Электронная книга, если они оснащены сенсорным экраном.

Интернет-планшет  — тип планшетных компьютеров с диагональю экрана от 4 до 11 дюймов, совмещающих в себе лучшие качества ноутбука и смартфона  в одном устройстве. Интернет-планшеты, как правило, имеют возможность быть постоянно подключённым к сети интернет — через Wi-Fi или 3G/4G-соединение. Поэтому интернет-планшеты удобно использовать для веб-серфинга (просмотра веб-сайтов и веб-страниц), запуска веб-приложений, и взаимодействия с какими-либо веб-службами. Для управления интернет-планшетом, используется сенсорный экран, взаимодействие с которым осуществляется при помощи пальцев, без использования физической клавиатуры и мыши.

Планшетный персональный компьютер. Главная отличительная особенность  данного семейства ПК — аппаратная совместимость с IBM PC-компьютерами и  установленные на них полноценные  операционные системы, такие как:

• семейство Microsoft Windows NT (Windows XP Tablet PC Edition, Windows 7);
• Apple Mac OS X;
• Linux (полная настольная сборка одного из дистрибутивов этой ОС).

Такая операционная система позволяет  пользователю использовать без ограничений  любое программное обеспечение, доступное на настольном компьютере.

Электронная книга — общее название группы узкоспециализированных компактных планшетных компьютерных устройств, предназначенных  для отображения текстовой информации, представленной в электронном виде. Основным отличием данной группы компьютерных устройств от прочих планшетов является ограниченная функциональность при существенно большем времени автономной работы. Некоторые электронные книги не оснащены сенсорным экраном.

4. Игровая приставка — специализированное электронное устройство, разработанное и созданное для видеоигр. Наиболее часто используемым устройством вывода является телевизор или, реже, компьютерный монитор — поэтому такие устройства и называют приставками, так как они приставляются к независимому устройству отображения. Портативные (карманные) игровые системы имеют собственное встроенное устройство отображения (ни к чему не приставляются).
5. Карманный персональный компьютер  — портативное вычислительное устройство, обладающее широкими функциональными возможностями. КПК часто называют наладонником из-за небольших размеров. Изначально КПК предназначались для использования в качестве электронных органайзеров. В настоящий момент КПК практически полностью вытеснены коммуникаторами и смартфонами. С настоящего КПК невозможно совершать звонки, и КПК не является мобильным телефоном.
6. Смартфон — мобильный телефон, сравнимый с карманным персональным компьютером (КПК). Также для обозначения некоторых устройств, совмещающих функциональность мобильного телефона и КПК, часто используется термин «коммуникатор». Смартфоны и коммуникаторы отличаются от обычных мобильных телефонов наличием достаточно развитой операционной системы, открытой для разработки программного обеспечения сторонними разработчиками (операционная система обычных мобильных телефонов закрыта для сторонних разработчиков). Установка дополнительных приложений позволяет значительно улучшить функциональность смартфонов и коммуникаторов по сравнению с обычными мобильными телефонами. Однако в последнее время граница между «обычными» телефонами и смартфонами всё больше стирается, новые телефоны (за исключением самых дешёвых моделей) давно обзавелись функциональностью, некогда присущей только смартфонам, например, электронная почта и HTML-браузер.
7. Сервер – компьютер, выделенный или специализированный для выполнения на нем сервисных функций, например предоставления общего доступа к дисковым ресурсам. В качестве сервера можно использовать любой настольный ПК или даже ноутбук, однако для решения промышленных задач требуются более надежные решения. Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в режиме 24/7, поэтому комплектуется надежными элементами, позволяющими обеспечить "пять девяток"¹⁰. Для этого конструкторами при создании серверов создаются специальные решения, отличные от создания обычных компьютеров: