Общий состав и структура ПЭВМ и вычислительных систем

Введение

Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки информации, называют вычислительной техникой. Конкретный набор, связанных между собою устройств, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является электронная вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер.Совокупность устройств, предназначенных для автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания рабочего участка, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер. Целью работы является изучение аспекты передачи информации с помощью персональных электронно-вычислительных машин и вычислительных систем.Задачи работы: Рассмотреть общий состав и структура ПЭВМ и вычислительных систем.Рассмотреть основные средства, классификацию вычислительных систем и автоматизированных систем управления.Изучить технологический процесс обработки информации информационных систем.Изучить методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи и накопления информации.Изучить классификацию программных средств информационных вычислительных систем, основные методы и приемы обеспечения информационной безопасности.1. Общий состав и структура ПЭВМ и вычислительных системПерсональный компьютер (ПК) - это единая система, представляющая собой набор сменных компонентов, соединенных между собой стандартными интерфейсами. Компонентом здесь выступает отдельный узел (устройство), выполняющий определенную функцию в составе системы. Интерфейсом называют стандарт присоединения компонентов к системе. Это разъемы, наборы микросхем.Основные составные части типичного персонального компьютера, являются: 1 - монитор, 2 - материнская плата, 3 - центральный процессор, 4 - оперативная память, 5 - карты расширений, 6 - блок питания, 7 - оптический привод, 8 - жёсткий диск, 9 - компьютерная мышь, 10 - клавиатура.Структура персонального компьютера:Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Порт ввода-вывода - аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК.Генератор тактовых импульсов. Он генерирует последовательность электрических импульсов.Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. Внешняя память. Она относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. Источник питания. Это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.Таймер. Это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени. Внешние устройства(ВУ). Это важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и в народном хозяйстве в целом.Вычислительная система - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или вычислительных машин, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для подготовки и решения задач пользователей.Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Конфигурация вычислительной системы включает аппаратные и программные средства, которые представляют собой отдельно аппаратную конфигурацию и программную конфигурацию. Аппаратное обеспечение – узлы и оборудование, которые находятся внутри системного блока или подключены снаружи. (процессор, клавиатура).Структура вычислительной системы представляет собой совокупность элементы и связи между ними. В качестве составляющих вычислительной системы выступают отдельные электронно-вычислительные машины и процессоры. В система, которые относятся к классу больших систем, возможно рассматривать структуры программных и технических средств, структуры управления и т. п.2. Основные средства, классификация вычислительных систем и автоматизированных систем управленияСуществует большое количество признаков, по которым классифицируют вычислительные системы.По назначению вычислительные системы делят на:универсальные;специализированные.Специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач, в отличие от универсальных, предназначенных для широкого спектра задач.По типу построения вычислительные системы разделяются на:многомашинныемногопроцессорныеЭто значит, что вычислительные системы могут строиться на базе нескольких компьютеров или на базе нескольких процессоров. В первом случая ВС будет многомашинной, во втором — многопроцессорной.К техническим средствам вычислительных систем можно отнести:центральный процессор (ЦП);оперативная (основная) память (ОП);внешние устройства (ВУ), включающие устройства ввода-вывода (УВВ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ);процессоры (каналы) ввода-вывода (ПВВ, КВВ).АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом, представляющая человеко-машинную систему, предназначенную для выработки и реализации управления технологическим объектом управления в соответствии с некоторым принятым критерием.Можно выделить несколько основных групп технических средств, которые используются для построения систем автоматизации:Технические средства для получения информации о состоянии технологических параметров объекта и технологического оборудования. К ним относят датчики и измерительные преобразователи, которые непосредственно устанавливаются на технологическом оборудовании для измерения давления, температуры, уровня, расхода, физико-химических свойств, состояния оборудования и прочее.Технические средства, предназначенные для отображения и регистрации информации на щитах оператора и диспетчерских пунктах. Это показывающие и регистрирующие приборы, индикаторы, сигнальные табло, мнемосхемы и т.д.Технические средства для реализации алгоритмов автоматического регулирования и логико-программного управления, в том числе автоматические регуляторы.Средства оперативного управления, с помощью которых оператор имеет возможность обеспечить дистанционное управление объектом непосредственно со щита оператора.Преобразователи сигналов одной унифицированной формы в другую, которые используют для согласования работы технических средств различных типов ДСП при использовании их вместе в одном контуре контроля или регулирования, и нормировочные преобразователи, которые предназначены для преобразования сигналов от датчиков в унифицированный сигнал.Исполнительные механизмы, предназначенные для перемещения регулирующего органа в соответствии с команды управляющего устройства.Регулирующие органы, предназначенные для изменения расхода вещества или энергии для объекта.3. Технологический процесс обработки информации информационных системТехнологический процесс (ТП) обработки информации представляет собой комплекс взаимосвязанных операций по преобразованию информации в соответствии с поставленной целью с момента ее возникновения (входа в информационную систему) до момента ее потребления пользователями. Сложность и многообразие вариантов технологических процессов обусловливают необходимость их деления на этапы и операции.В любой предметной области в технологическом процессе обработки информации можно выделить три основных этапа:Первый этап начинается со сбора первичных документов из различных источников и подготовки их к автоматизированной обработке. На этом этапе производятся анализ представленных для обработки документов, систематизация имеющейся информации, составление и уточнение контрольных сведений, которые в дальнейшем будут использованы для проверки корректности введенных данных.Второй этап является основным и включает ввод, обработку информации по заданному алгоритму, а также вывод результатных документов. На этом этапе осуществляется ручной или автоматизированный ввод информации с первичных документов, контроль корректности и полноты результатов ввода. Информация с первичных документов переносится в информационную базу либо в электронную форму документа и таким образом преобразуется в данные. Далее следует обработка данных на основании алгоритма решения поставленной задачи, их преобразование в выходные данные, формирование и печать результатных документов.На заключительном третьем этапе технологического процесса обработки информации производится контроль качества и полноты результатных документов, их тиражирование и передача заинтересованным лицам по различным каналам связи в электронном виде или на бумажных носителях.4. Методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи и накопления информацииСбор предполагает получение максимально выверенной исходной информации и является одним из самых ответственных этапов в работе с информацией, поскольку от цели сбора и методов последующей обработки полностью зависит конечный результат работы всей информационной системы.На практике используются следующие основные методы сбора первичной информации: наблюдение; эксперимент; имитация; опрос.Средства сбора и регистрации информации, следующие:автоматические датчики и счетчики для фиксации наступления каких-либо событий;измерительные устройства (весы, часы и др.);персональные компьютеры (персональные ЭВМ - ПЭВМ) для ввода информации и записи ее на носители;сканеры для считывания данных с документов и их преобразования в графическое, цифровое и текстовое представление.Обработка информации - вся совокупность операций (сбор, ввод, запись, преобразование, считывание, хранение, уничтожение, регистрация), осуществляемых с помощью технических и программных средств, включая обмен по каналам передачи данных.Для использования информации из различных источников применяют следующие методы:сведение данных в единый формат посредством конвертации документов, перевода текста в цифры, распознавание текста;информацию для одного объекта дополняют данными из разных источников;из лишней информации отфильтровывают и удаляют ту, которая недоступна для анализа.Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь.Хранение информации - это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. К самым распространенным и популярным методам и средством хранения цифровой информации относится - использование жестких дисков, Flash-носители (SSD диски, флешки и карты памяти), запись оптических дисков (CD, DVD и диски Blu-Ray). Дополнительно, существует масса облачных хранилищ для любых данных (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive и многие другие).Передача информации - заблаговременно организованное техническое мероприятие, результатом которого становится воспроизведение информации, имеющейся в одном месте (так называемый источник информации), в другом месте (приёмник информации).Для корректного обмена данными между узлами локальной вычислительной сети используют определенные режимы передачи информации:симплексная (однонаправленная) передача;полудуплексная передача, при которой прием и передача информации источником и приемником осуществляются поочередно;дуплексная передача, при которой производится параллельная одновременная передача, т. е. каждая станция одновременно передает и принимает данные.К средствам электросвязи относятся средства и системы телефонной, телеграфной связи, факсимильной передачи информации, электронная почта и пр.Накопление информации - это процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации.В современном обществе основным технологическим средством накопления, переработки и защиты информации служит корпоративный и/или персональный компьютер и программная среда, которые существенно повлияли как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результата.5. Классификация программных средств информационных вычислительных систем, основные методы и приемы обеспечения информационной безопасностиПод программным обеспечением (ПО, Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. Программное обеспечение - неотъемлемая часть компьютерной системы, логическое продолжение технических средств, определяющее сферу применения конкретного компьютера. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ - от игровых до научных.Программы ПО делятся на четыре уровня:Базовые программы - составляют базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая хранится в ПЗУ.Системные программы - драйверы (программы, обеспечивающие работу аппаратуры, например, драйвер клавиатуры) и средства интерфейса (программы, обеспечивающие взаимодействие между аппаратным и программным обеспечением).Служебные программы (утилиты) - необходимы для обслуживания системы. Примеры служебных программ: файл-менеджеры (Проводник), архиваторы (WinZIP), антивирусы (AVP), средства коммуникации (FAR), средства диагностики (программы проверки и дефрагментации диска).Прикладные программы - предназначены для решения конкретных задач пользователя. Примеры приложений: текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, обозреватель web-страниц Internet Explorer.Обеспечение информационной безопасности – непрерывный процесс, который заключается в развитии системы защиты, постоянном контроле, выявлении ее слабых мест, а также возможных каналов утечки информации. Воздействия любого характера могут привести к потере важных данных, их изменению или даже к овладению ими третьими лицами. На практике используют несколько групп методов защиты, в том числе:препятствие на пути предполагаемого похитителя, которое создают физическими и программными средствами;управление, или оказание воздействия на элементы защищаемой системы;маскировка, или преобразование данных, обычно – криптографическими способами;регламентация, или разработка нормативно-правовых актов и набора мер, направленных на то, чтобы побудить пользователей, взаимодействующих с базами данных, к должному поведению;принуждение, или создание таких условий, при которых пользователь будет вынужден соблюдать правила обращения с данными;побуждение, или создание условий, которые мотивируют пользователей к должному поведению.Каждый из методов защиты информации реализуется при помощи различных категорий средств. Основные средства - организационные и технические.Группа технических средств защиты информации совмещает аппаратные и программные средства. Основные:резервное копирование и удаленное хранение наиболее важных массивов данных в компьютерной системе - на регулярной основе;дублирование и резервирование всех подсистем сетей, которые имеют значение для сохранности данных;создание возможности перераспределять ресурсы сети в случаях нарушения работоспособности отдельных элементов;обеспечение возможности использовать резервные системы электропитания;обеспечение безопасности от пожара или повреждения оборудования водой;установка программного обеспечения, которое обеспечивает защиту баз данных и другой информации от несанкционированного доступа.В комплекс технических мер входят и меры по обеспечению физической недоступности объектов компьютерных сетей, например, такие практические способы, как оборудование помещения камерами и сигнализацией.Чтобы исключить неправомерный доступ к информации применяют такие способы, как идентификация и аутентификация.Идентификация - это механизм присвоения собственного уникального имени или образа пользователю, который взаимодействует с информацией. Аутентификация - это система способов проверки совпадения пользователя с тем образом, которому разрешен допуск.Эти средства направлены на то, чтобы предоставить или, наоборот, запретить допуск к данным. Подлинность, как правила, определяется тремя способами: программой, аппаратом, человеком. При этом объектом аутентификации может быть не только человек, но и техническое средство (компьютер, монитор, носители) или данные. Простейший способ защиты - пароль.

Заключение

Таким образом из всего выше изученного можно сделать следующие выводы:Персональный компьютер - это единая система, представляющая собой набор сменных компонентов, соединенных между собой стандартными интерфейсами. Вычислительная система - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или вычислительных машин, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для подготовки и решения задач пользователей.Технологический процесс призван автоматизировать обработку исходной информации за счет привлечения технических средств базовой информационной технологии, сократить финансовые и трудовые затраты, обеспечить высокую степень достоверности результатной информации. Для конкретной задачи той или иной предметной области технологический процесс обработки информации разрабатывается индивидуально.Можно выделить пять основных вида информационных процессов: сбор, обработка, хранение, передача и накопление информацииОбеспечение информационной безопасности – непрерывный процесс, который заключается в развитии системы защиты, постоянном контроле, выявлении ее слабых мест, а также возможных каналов утечки информации. Группа технических средств защиты информации совмещает аппаратные и программные средства. В комплекс технических мер входят и меры по обеспечению физической недоступности объектов компьютерных сетей, например, такие практические способы, как оборудование помещения камерами и сигнализацией. Эти средства направлены на то, чтобы предоставить или, наоборот, запретить допуск к данным.
Список использованных источников

Об информации, информационных технологиях и о защите информации: федеральный закон от 27.07.2006 № 149-ФЗ в ред. федер. закона от 30.12.2021 № 441-ФЗ // Российская газета. - 2006. - № 165.Абрамов, С.А. Начала информатики / С.А. Абрамов, Е.В. Зима. - М.: Наука, 2022. - С. 39-88.Башмаков, А.И. Интеллектуальные информационные технологии: учебное пособие / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. - М.: Академика, 2020. - 304 с.Галатенко, В.А. Основы информационной безопасности / В.А. Галатенко. - СПб.: Лань, 2020. - С. 14-65.Избачков, Ю.С. Информационные системы.: учебник для вузов / Ю.С. Избачков, В.Н. Петров. - СПб.: Питер, 2021. - 656 с.Симонович, С.В. Информатика. Базовый курс / С.В. Симонович. - СПб.: Логос, 2021. - С. 118-172.Щербаков, А.Ю. Современная компьютерная безопасность. Теоретические основы. Практические аспекты / А.Ю. Щербаков. - М.: Книжный мир, 2019. - 352 с.