Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Informatika Alapfogalmak2009.. Bóta Laca Mit értünk informatika alatt?  Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Informatika Alapfogalmak2009.. Bóta Laca Mit értünk informatika alatt?  Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével."— Előadás másolata:

1 Informatika Alapfogalmak2009.

2 Bóta Laca Mit értünk informatika alatt?  Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó tudomány.  A tudományos információs tevékenység elméletét, módszereit, szervezetét, hatékonyságát, technológiáját, és történetét tanulmányozza azzal a céllal, hogy optimális módszereket és eszközöket fejlesszen ki az információ gyűjtésére, tárolására, visszakeresésére és terjesztésére.

3 Bóta Laca Mi a számítástechnika jelentése?  Az automatizált információfeldolgozás eszközeivel (számítógépek, számítógéprendszerek) és különböző szakterületen való használatukkal (programozás) foglalkozó tudományág.  Körébe tartozik a hardver és a szoftver elemek összessége, a működésüket segítő szervezési, alkalmazási, szolgáltatási összetevők rendszere.  Fejlődés: egyedi megoldások > sok felhasználót kiszolgáló intelligens számítógép-hálózati rendszerek

4 Bóta Laca Mi a számítógép (computer)?  Olyan elektronikus berendezés, amely képes adatok fogadására, tárolására, az adatok egy csoportja (program utasításai) által meghatározott módon az adatok egy másik csoportjának feldolgozására (műveletek), illetve az eredmény kivitelére.  A vezérlés alapadatai (program utasításai) és a szükséges egyéb adatok működés közben a számítógép belső tárában vannak, azaz belső vezérelt. 19

5 Bóta Laca A számítógép erőforrásai I. 19 Szoftver (software) Hardver (hardware) Ember A hardver és a szoftver elemek együttesével dolgozni képes ember.

6 Bóta Laca A számítógép erőforrásai II. Hardver (hardware): A számítógép elektronikus-, elektromechanikus- és mechanikus egységeinek az összessége. A hardvertől alapvetően függ: a végrehajtás sebessége, a tárhely mérete, a használható programok köre. 19

7 Bóta Laca Szoftver (software): Egy adott számítógépcsaládot működtetni képes programok, a programokhoz tartozó adatok és felhasználói dokumentációk összefoglaló neve. A számítógép erőforrásai III. A szoftvertől alapvetően függ: a végrehajtható tevékenységek köre és a a felhasználói felület. 19

8 Bóta Laca A program szerepéről…  A programozók szellemi terméke, a számítógép működtetését teszi lehetővé.  A program gépi szintű (kódú) utasítások sorozata  A gépi szintű utasítás jellemzői: olyan elemi művelet (utasításkód), amelyet a processzor közvetlenül végre tud hajtani.

9 A Neumann-elvű számítógép

10 Bóta Laca Neumann János  John von Neumann  született: Budapest, december 28.  elhunyt: Washington, február 8.  eredmények: matematika, közgazdaságtan, biológia, kéma, fizika, műszaki tudományokban 289

11 Bóta Laca Neumann-gép (1945. tavasz)  Program, adat egy belső tárban > memória  A szükséges adatokat (és részeredményeket) a gép a memóriájában, digitálisan, logikailag számjegyként tárolja. A tárolás alapja a kettes számrendszer (bináris tárolás).  A gép belső programvezérlésű legyen, vagyis a működéséhez nélkülözhetetlen programot is tárolja.  Általános célú számítógép > központi vezérlőegység  Az így tárolt utasítássorozatot (a programot) a megfelelő körülmények között elindítva, a gép vezérlőegysége az eredeti sorrendben (szekvenciálisan) hajtsa végre az utasításokat, de legyen mód a végrehajtási sorrend valamely feltételtől függő megváltoztatására is (elágazás, ciklus).  Szükséges egy számolómű > központi aritmetikai egység  A számítási, logikai műveletek végrehajtására szolgál, ugyanis a vezérlőegységnek az utasítások „értelmezése” a feladata.  Szükséges beviteli (input) és kiviteli (output) egység. 19

12 Bóta Laca Regiszterek (mikroáramkör) Adat regiszter Műveleti regiszter Eredmény regiszter Külső programvezérlés... kijelző processzor billentyűzet 1 szám kijelzésére Regiszter: 1 adat tárolására alkalmas áramköri egység, gyors elérés a processzor számára 4 alapműveletes számológép 19

13 Bóta Laca  az utasítások manuálisan adhatók meg  az utasítások nem tárolhatók  begépelés után azonnali végrehajtás  pl.: 64*2=128 Példa a külső vezérlésre elvére Billentyű: Regiszterek: E:=0, A:=0, M:=0 E:=64 M:=*, A:=E 2  E E*A  E, M = 0 Kijelző: Regiszterek: E - eredmény A - adat M - műveleti C 64 * 2 =

14 Bóta Laca Belső programvezérlés - számítógép monitor processzor operatív memória Elektronikus tároló eszköz, rekeszek sorozata Memóriában tárolt gépi utasítások végrehajtása billentyűzet 19

15 A belső adattárolás alapjai

16 Bóta Laca A helyiértékes számrendszerek I.  Decimális (tízes) számrendszer alapszám: 10 számjegyek: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9. helyiértékek: olvasása: 3 százas 4 tízes (negyven) 2 egyes /10 szám342 19

17 Bóta Laca A helyiértékes számrendszerek II.  Bináris (kettes) számrendszer alapszám: 2 számjegyek: 0; 1. helyiértékek: olvasása: 1 négyes, 0 kettes, 1 egyes /2 szám101 19

18 Bóta Laca Tárolható kódok száma  1 biten: 2 1 = 2  2 biten: 2 2 = 4  3 biten: 2 3 = 8  4 biten: 2 4 = 16  5 biten: 2 5 = 32  6 biten: 2 6 = 64  7 biten: 2 7 = 128  8 biten: 2 8 = 256  9 biten: 2 9 = 512  10 biten: 2 10 =

19 Bóta Laca Konverzió (binárisból decimálisba)  A bináris egész szám: Váltsuk át decimális számrendszerbe! 1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1 = 22  =

20 Bóta Laca Konverzió (decimálisból binárisba)  A decimális egész szám: 37. Váltsuk át bináris számrendszerbe! : = VÉGE

21 Bóta Laca Belső adatábrázolás  Számok fixpontos – egész számok ábrázolása (>16 bit) lebegőpontos – törtek ábrázolása (>32 bit)  Karakterek ábrázolása – mai kódrendszerek: ASCII (7/8 bites) UNICODE (>16 bites)  Logikai adatok tárolása (1 bájt, de 1 bit szükséges)  Utasítások ábrázolása – gépi kód

22 Bóta Laca Karakterek ábrázolása - ASCII  American Standard code for Information Interchange (Fordítása: Amerikai Kódszabvány az Információcseréhez)  Alfanumerikus és vezérlőkarakterek kódolásához használt kódrendszer, 128 karakter 7 bites kódolását valósítja meg. Megegyezik az ISO-7 kódrendszerrel, de az ISO-7-ben a karakterek cserélhetőek, így nemzeti kódkészletek alakíthatók ki. A számítógépek többsége ezek 8 bites kiterjesztett változatát használja.  Az egész világon elfogadott szabvány a karakterek kódolásához.  AZ ASCII kódrendszer kialakítása abban az időszakban történt meg, amikor még az adatmegjelenítő perifériák még csaknem kizárólag mechanikus működésűek voltak (teletype, telex, géptávíró). Ezért a kódrendszerből hiányoznak azok a vezérlő kódok, amelyek a már csaknem kizárólagosan használt képernyő orientált rendszerekben használatosak.

23 Bóta Laca Karakterek ábrázolása - UNICODE  16 bites kódrendszer  Azért hozták létre, hogy ábrázolni lehessen minden létező nyelv minden létező betűjét (beleértve a kínai, japán stb. nyelveket is, ahol minden szó egy írásjel).  Az UNICODE rendszer felülről kompatíbilis az ASCII kódrendszerrel.

24 Az elektronikus számítógépek története generáció

25 Bóta Laca Tudjuk, hogy 2000 után élünk, mert... ...az otthonunkba is jelszóval, kóddal jutunk be. ... t küldünk még a mellettünk ülőnek is. ...a borítékra nem tudjuk milyen bélyeg kell. ...a telelvíziós műsorok végén URL cím és cím található a telefonszám és postacím helyett. ...az esti híradók a televízióban olyan hírt közölnek, amit már órákkal előtte olvastunk a weben. ...véletlenül a mikrohullámú sütőn ütjük be a PIN kódunkat. ...ingyen telefonálhatunk, videotelefonálhatunk. ...a szűk családnak számos telefonszáma van. HOGYAN JUTOTTUNK EL EDDIG?

26 Bóta Laca Elektronikus, digitális számítógépek  A háború és a háborús kutatások elősegítették a számítógépek fejlesztését, ami nagy lendületet adott a tudósoknak.  A számítógépek első generációi közé az elektroncsöves digitális számítógépeket soroljuk.  Ez az időszak hozzávetőleg 1940 és 1959 közé tehető, de pontosan nem határozható meg.

27 Bóta Laca 1. generáció ( )  fő építőelem: elektroncső (vákuumcső)  műveleti sebesség: 1000 összeadó művelet/sec.  jellemzők:  gyakori meghibásodás  hatalmas méret (terem), költséges előállítás  nagy fogyasztás  ismert számítógépek  Colossus (első titkosított, elektronikus, digitális)  ENIAC (első nyilvános, elektronikus, digitális)  IAS, EDVAC (univerzális, tárolt programú)  UNIVAC (ipari gyártás)  Whirlwind (USA, első valós idejű)  IBM 701, IBM 704, IBM 709

28 Bóta Laca Az elektronikus digitális számítógép Colossus (Anglia) első elektronikus, digitális, azonban titkosították, nem fejleszthető (1500) ENIAC (USA) első elektronikus, digitális, de nem fejezték be (1800) EDSAC (Anglia) első elektronikus digitális, és tárolt programú (Neumann elvű) EDVAC (USA) első univerzális, Neumann-elvű (3000) ABC (USA) első mechanikus digitális, soha nem működött Melyik volt az első? IAS (USA) Neumann első számítógépe (2000) (Johanniac) Felépítése azonos a legtöbb mai számítógépével UNIVAC I. (USA) az első Neumann-elvű ipari termék (0) - elektroncsövek száma BINAC (USA) Neumann-elvű

29 Bóta Laca Colossus  december készült el (összesen 10 db)  A neve: Colossus  Alan Turing csoportja alkotta meg Anglia, Bletchley Parkban (Londontól északra)  teljesen elektronikus digitális számítógép volt.  paraméterei:  elektroncső: kb db-ot tartalmazott.  kvarcvezérlésű volt (5 kHz-s órajellel)  feldolgozási sebessége: karaktert/sec.  Feladata: rejtjelezett német rádióüzenetek megfejtése, ezzel fejtették meg a németek ENIGMA nevű kódoló gép rejtjelét.  A II. világháborús helyzet miatt csak a XX. század végén hozták nyilvánosságra létezését (50 évig titkosították). Forrás:

30 Bóta Laca ENIAC  1945–47 között készült el  ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)  Machly és Eckert villamosmérnökök készítették el USA, University of Pennsylvania  jellemzői:  viszonylag megbízhatóan működött  külső kapcsolótábla segítségével programozható  elődeinél közelítőleg 2000-szer volt gyorsabb  paraméterei:  előállítási költsége (akkori áron): 10 millió dollár  mérete: 30 m × 3 m × 1 m  tömege: 30 tonna fölötti  elektroncső: kb db-ot tartalmazott  Érdekes: az első számítási feladatot atomfizikából kapta, amivel két óra alatt végzett, amivel egy ember papírral, ceruzával kb. 200 év alatt végezne. Forrás:

31 Bóta Laca 2. generáció ( )  fő építőelem: tranzisztor  1948-ban találták fel: J. Bardeen, W. Brattain, W. Shockley (Bell Labs)  műveleti sebesség: 10 ezer összeadó művelet/sec.  jellemzők:  hosszabb élettartam  csökkenő méret  adatok rögzítése részben mágneses elven történik  ismert számítógépek  1956-ban az első: TX-0, majd TX-2 (USA - MIT)  IBM 7090, IBM 7094 (IBM - International Business Machine)  PDP-1, PDP-8 (DEC – Digital Equipment Corporation)  CDC 6600 (Control Data Corporation)  B5000 (Borroughs)

32 Bóta Laca  fő építőelem: integrált áramkör  az IC-t 1958-ban J. S. Kilby találta fel  műveleti sebeség: 500 ezer összeadó művelet/sec.  jellemzők:  mágneses háttértároló  több felhasználós  multiprogramozás (több program)  ismert számítógépek  IBM 360 (1964),  PDP-11 (DEC – Digital Equipment Corporation) 3. generáció ( )

33 Bóta Laca 4. generáció (1980-tól)  fő építőelem: mikroprocesszor (1969. M.E.Ted Hoff)  első mikroprocesszor: Intel 4004 (japán számológéphez)  műveleti sebeség: 10 millió összeadó művelet/sec. (napjainkban több 100 millió)  jellemzők:  számítógépek az egyéni felhasználóknak (személyi számítógépek)  szuperkaláris CPU (több utasítás egy időben, 1990-)  mikroszámítógépek (személyi):  Apple Machintosh (Motorola), IBM PC XT és AT (Intel)  Amiga, Atari 8800, Commodore 64, ZX-81, ABC 80, HT1080Z (magyar)  miniszámítógépek:  VAX (DEC), Alpha (DEC), AS/400 (IBM)  mainframe rendszerek:  IBM (ESZR), Unisys, NCR, CDC, Borroughs [USA], Fujitsu, NEC, Hitachi [Japán], Siemens-Nixdorf [Németország]  szuperszámítógépek:  Cray-1, DECmpp12000, CM2, Paragon XP/S, CYBER (CDC), RS6000 (IBM), System 3000 és Modell 3600 (NCR)

34 Személyi számítógép PC IBM PC, Apple Macintosh Amiga, Sun Sparcstation, NeXT...

35 Bóta Laca Mi a személyi számítógép (PC)?  Nagy tömegben, személyes használatra gyártott számítógép.  Az angol personal computer (személyi számítógép) kifejezés kezdőbetűiből alakult ki a gyakran használt PC elnevezés.  Először 1976-ban használták az Amerikai Egyesült Államokban (Apple I.). 21

36 Bóta Laca A korszerű számítógépek kezdetei I.  APPLE I. – az első PC Steven Jobs, Steve Wozniak készítette el az első, ismerté vált személyes használatra szánt számítógépet.  Nem egyszerű eldönteni, hogy igazán melyik volt az első. 27 Részleteket az alábbi oldalon olvashat:

37 Bóta Laca A korszerű számítógépek kezdetei II.  1977 – Commodore háziszámítógép  1978 – Atari háziszámítógép  1978 – INTEL 8086, INTEL 8088 processzorok megjelenése, az első IBM PC-hez 22

38 Bóta Laca A korszerű számítógépek kezdetei II.  1981 – az első IBM PC: INTEL 8088 processzor, MS-DOS operációs rendszer 27

39 Bóta Laca Hordozható PC  Osborne 1, hordozható PC  tömeg: 10 kg  beépített monitor: monokróm, 5 coll  billentyűzet  2 floppi meghajtó

40 Bóta Laca Mi az IBM kompatibilis PC?  Egy számítógép akkor IBM kompatibilis, ha minden egyező körülmény esetén bármely program ugyanazon bemeneti adatok mellett olyan kimeneti adatokat szolgáltat, mint az eredeti IBM PC-n.  A kompatibilis számítógépek nem márkás gépek, ún. NONAME (e.: nóném) PC-k, amelyeket legtöbb esetben összeillő alkatrészek összeszerelésével kap a meg felhasználó az eladótól. 27

41 Bóta Laca Miért sikeres az IBM kompatibilis PC?  Nyitott architektúra: ez azt jelenti, hogy a számítógép modulárisan építhető össze, vagyis a felhasználó igényei szerint bővítheti a saját számítógépét.  Kompatibilitás a régi és az új típusok között, így a régi programok az újabb számítógép típuson is használhatók.  Ár: a gépcsalád nagy mennyiségű előállításának, tömeges gyártásának a számítógépek árának csökkenése lett a következménye. 22

42 Bóta Laca Ismert IBM kompatibilis PC-t gyártók HP-COMPAQ 27

43 Bóta Laca A másik PC - Apple (iMac G5) 27

44 Bóta Laca A számítógépek csoportosítása  Szuperszámítógépek: tudományos, katonai munkákhoz nagy teljesítményű számítógépek  Számítógép-farm: személyi számítógépek speciális összeköttetésével elért kimagasló teljesítmény.  Személyi számítógépek: kisebb kutatómunkához, cégek számára, otthoni használatra:  nem hordozható  hordozható (laptop, notebook)  mobil eszközök (tablet pc, PDA, mobiltelefon+PDA)  Beépített speciális számítógépek (mobiltelefon, mikrohullámú sütő, mosógép, mosogatógép, intelligens hűtő, intelligens porszívó... 26

45 Bóta Laca  nem hordozható  hordozható A személyi számítógépek csoportosítása 22

46 Bóta Laca  desktop (asztali)  fekvő  torony  barbone  speciális (modding) A nem hordozható PC kiépítése fekvő háztorony házbarbone ház speciális házak 31

47 Bóta Laca Toronyházak típusai  Maxi  Midi  Mini  Micro

48 Bóta Laca  laptop, notebook, netbook  mobil eszközök  tablet pc  PDA (mobiltelefon)  kommunikátor  UMPC A hordozható PC kiépítése laptop PDA (tenyér PC) netbooknotebook UMPC tablet PC kommunikátor 28

49 Bóta Laca  Picotux 100/112 (2005) – 3,3V  Linux  3,5 cm×1,9 cm×1,9 cm  RJ45 csatlakozónyi  8 MB SDRAM  2 MB flash ROM  A Shimafuji SEMC5701 – 5V  Linux  5cm x 5 cm x 4 cm  CPU: NEC VR5701 (333Mhz)  64MB SDRAM  16MB flash ROM  video- és hangkártya  billentyűzet, egér  CF kártya olvasó, LAN  USB portok  ár(2005): $1330 (250e Ft) A világ legkisebb PC-i (Ultra Compact PC)  Jack PC (2006)  Windows CE  kb. 7cm x 7 cm x 1 cm  128MB SDRAM  64MB flash ROM  video- és hangkártya  billentyűzet, egér  USB portok

50 Az IBM cég története vázlatosan A tananyag kiegészítése

51 Bóta Laca Az IBM megjelenése régen és napjainkban 27

52 Bóta Laca Az IBM kialakulása  1886-ban Hermann Hollerith ( ) lyukkártya feldolgozó gépet talált fel, amelyet elektronikus számlálásra lehetett felhasználni. A lyukkártyák réz rudak között helyezkedtek el; ahol lyuk volt a kártyán, ott a réz rudak kontaktust létesítettek és egy elektromos áramkör záródott. A készüléket arra tervezték, hogy fellehessen dolgozni vele az 1880-as népszámlálás adatait. Kézi feldolgozással, ez több mint egy évtizedig tartott volna.  Később 1911-ben Hollerith megalapította a Tabulating Machine Company-t.  Számtalan egyesülés és üzletrészek felvásárlása után 1924-ben ez a cég lett a ma ismert International Business Machines (IBM). 27

53 Bóta Laca Néhány 2005-ös IBM termék 27

54 Bóta Laca Az IBM napjainkban  Az IBM PC megalkotói, rendkívül sok szabadalom tulajdonosai. A cég többek között szervereiről, processzorairól és PC-iről ismert. A céget szokták "Nagy Kék" (Big Blue) néven is emlegetni.  Az IBM nem csak hardvert gyárt, hanem a termékei között szerepelnek ismert szoftverek is.  Az IBM PC gyártó szegmensét eladta a márkanévvel együtt a kínai Lenovo cégnek. 27

55 Bóta Laca Integráció (az alkotóelemekre nézve) Következménye: MÉRETCSÖKKENÉS

56 Bóta Laca Konvergencia DVB-H IPTV MP3 MP4

57 A bemutató forrásanyagai

58 Bóta Laca Könyvek, cikkek  Sikos László: PC hardver kézikönyv. BBS-INFO, 2007, Bp.  William Aspray: Neumann János és a modern számítástechnika kezdetei. Vince Kiadó, 2004, Bp.  Herman H. Goldsteine: A számítógép Pascaltól Neumannig. Műszaki, 2003, Bp.  Neumann János: A számítógép és az agy. NetAcademia Oktatóközpont, 2006, Bp.


Letölteni ppt "Informatika Alapfogalmak2009.. Bóta Laca Mit értünk informatika alatt?  Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével."

Hasonló előadás


Google Hirdetések