BIOLÓGUS INFORMATIKA 2008 – 2009 (1. évfolyam/1.félév) 2.

Az előadások a következő témára: "BIOLÓGUS INFORMATIKA 2008 – 2009 (1. évfolyam/1.félév) 2."— Előadás másolata:

1 BIOLÓGUS INFORMATIKA 2008 – 2009 (1. évfolyam/1.félév) 2. nedeczky@elte.hu)

2 Bevezetés Történet –Kezdetek ( Abakuszbakusz ) Abakuszbakusz –Napjaink Szó magyarázat: információ felvilágosítás, adat, tájékoztatás, ismeret közlés, értesülés, hír elektromos jel informatika adatkezelés, gépi adatfeldolgozás számítógépes ismeretek

3 Mi a számítógép? A számítógép a program által vezérelt, adatok befogadására, tárolására, visszakeresésére, feldolgozására és az eredmény közlésére alkalmas, elektronikus vagy elektromechanikus gép. A számítógép kifejezést többféle számítógéptípus általános megjelölésére használjuk.

4 Számítógép felépítése

5 Memória: –címezhető, –írható és –olvasható legyen Adatok a memóriában Program is a memóriában, az adatokkal „keverve” Kettes számrendszer Neumann-elv

6 Számítógép generációk Első generáció Tulajdonságaik: működésük nagy energia-felvételű elektroncsöveken alapult, terem méretűek voltak, gyakori volt a meghibásodásuk, műveleti sebességük alacsony, néhány ezer elemi művelet volt másodpercenként, üzemeltetésük, programozásuk mérnöki ismereteket igényelt.

7 Első generációs számítógép

8 Számítógép generációk Második generáció A tranzisztor feltalálása az ötvenes évek elején lehetővé tette a második generációs számítógépek kifejlesztését. Tulajdonságaik: az elektroncsöveket jóval kisebb méretű és energiaigényű tranzisztorokkal helyettesítették, helyigényük szekrényméretűre zsugorodott, üzembiztonságuk ugrásszerűen megnőtt, kialakultak a programozási nyelvek, melyek segítségével a számítógép felépítésének részletes ismerete nélkül is lehetőség nyílt programok készítésére, tárolókapacitásuk és műveleti sebességük jelentősen megnőtt.

9 Második generáció számítógép

10 Számítógép generációk Harmadik generáció (50-es vége) A technika fejlődésével a tranzisztorok sokaságát egy lapon tömöríteni, így megszületett az integrált áramkör, más néven IC (Integrated Circuit). A hatvanas évek számítógépei már az IC-k felhasználásával készültek. Tulajdonságaik: jelentősen csökkent az alkatrészek mérete és száma, így a gépek nagysága már akár csak asztal méretű volt, megjelentek az operációs rendszerek, a programnyelvek használata általánossá vált, megjelentek a magas szintű programnyelvek (FORTRAN, COBOL), műveleti sebességük megközelítette az egymillió elemi műveletet másodpercenként,

11 Harmadik generációs számítógép

12 Számítógép generációk Negyedik generáció A hetvenes évek elején az integrált áramkörök továbbfejlesztésével megszületett a mikrochip és a mikroprocesszor, melyet elsőként az Intel cég mutatott be 1971-ben. Ez tette lehetővé a negyedik generációs számítógépek létrehozását. Ebbe a csoportba tartoznak a ma használatos számítógépek is. Tulajdonságaik: több változatban is léteznek, hatalmas mennyiségű adat tárolására képesek, műveleti sebességük másodpercenként több milliárd is lehet, (alacsony áruk) miatt szinte bárki számára elérhetőek,

13 Negyedik generációs számítógép

14 Számítógép generációk Ötödik generáció Az ötödik generációs számítógépek létrehozására irányuló fejlesztési kísérletek a nyolcvanas évek elején Japánban kezdődtek meg. Tulajdonságaik: a mesterséges intelligencia megjelenése, felhasználó-orientált kommunikáció, ez ötödik generációs gépek működési elve a mai számítógép használatakor a felhasználó feladata „megértetni” a végrehajtandó műveletsort, addig az ötödik generációs számítógépek hagyományos emberi kommunikáció révén fogják megérteni és végrehajtani a feladatokat. Az ötödik generációs számítógépek fejlesztése még kezdeti stádiumban van,

15 Hardver Alaplap Processzor Memória Perifériák –Háttértárak (floppy, merevlemez, CD-DVD, pendrive, streamer stb.) –Monitor, nyomtató –Billentyűzet, egér

16 Hardver –Csatolófelület (buszok) IDE (ATA, SATA) PCI AGP 1*, 2*, 4*, 8*, PCI-E –Multimédia Hang: mikrofon, hangszóró, hangrendszerek, 5.1, 7.1, … Kép: szkenner, fényképezőgép Videó: videokamera, webkamera stb.

17 Az informatika néhány alkalmazása Tanulás: –oktatóanyagok, –távoktatás, –internet, könyvtárak, múzeumok stb. Kommunikáció: –e-mail, mobil, –internetes hang- és video-telefonálás, konferencia, chat, fórum stb.

18 Az informatika néhány alkalmazása Munkavégzés: –távmunka, informálódás, –internetes PR, marketing, kereskedelmi készletkezelő-, adminisztrációs-, könyvelő- stb. alkalmazások Információszerzés: –online hírportálok, keresők, –moziműsor, programajánló –lexikon, szótár, –menetrend, útvonalkereső, térkép stb.

19 Az informatika néhány alkalmazása Hétköznapok: –személyes és céges honlapok, –internetes ügyintézés, –etr, pénzügyek, egészségügy, –vásárlás, –rádió-, tv-adás stb.

20 Köszönöm a figyelmüket

21 Számítógép felépítése Az alaplap A számítógép teljesítményét alapvetően a CPU és belső busz sebessége (a belső kommunikáció sebessége), a memória mérete és típusa, a merevlemez sebessége és kapacitása határozza meg. A gyakorlatban a CPU és a memória az alaplapon helyezkedik el. Az alaplap egy többrétegű nyomtatott áramköri lap, amelyen különböző méretű és alakú csatlakozók helyezkednek el, melyek biztosítják az összeköttetést a hardvereszközök és a processzor között.

22 Alaplap

23

24 CPU A központi vezérlőegység A számítógép „agya” a központi vezérlőegység (CPU: Central Processing Unit). Két fő része: a vezérlőegység (CU: Controll Unit), ami a memóriában tárolt program dekódolását és végrehajtását végzi, az aritmetikai és logikai egység (ALU: Arithmetical and Logical Unit), ami a számítási és logikai műveletek eredményének kiszámításáért felelős.

25 CPU működése A CPU működési mechanizmusa Az utasítások végrehajtásához a CPU átmeneti tároló helyeket, úgynevezett regisztereket használ, amelyek gyorsabban elérhetők, mint a memória. A CPU-t sínrendszer köti össze a memóriával és a perifériavezérlőkkel. A CPU sebességét megahertzben (MHz) mérik. Az áramköröket vezérlő órajel frekvenciája a processzor sebességének mérőszáma. Ha az órajel például 300 MHz, akkor a processzor 300 millió műveleti ciklust végezhet el másodpercenként.

26 CPU

27 Memória A memória elektronikus adattárolást valósít meg. A számítógép csak olyan műveletek elvégzésére és csak olyan adatok feldolgozására képes, melyek a memóriájában vannak. Az információ tárolása kettes számrendszerben történik.

28

29 Perifériák Csak a számítógéphez kapcsolva működnek, önmagukban nem használhatók. Bemeneti (input) egységek Bemeneti egységeknek nevezzük azokat a perifériákat, amelyek kizárólag a számítógépbe történő adatbevitelt biztosítják. Bemeneti egységek: egér, szkenner, lapolvasó, botkormány, digitális kamera, digitális fényképezőgép. Kimeneti (Output) egységek A kimeneti eszközök olyan perifériák, amelyek a számítógép adatait valamilyen formában képesek megjeleníteni. Ilyen egység például a monitor, grafikuskártya, nyomtató és a plotter.

30 Köszönöm figyelmüket!

31