Informatikai alapismeretek földtudományi BSC számára

Átírás

1 Informatikai alapismeretek földtudományi BSC számára Őszi félév Heizlerné Bakonyi Viktória

2 Neumann János Neumann János matematikus, fizikus, vegyészmérnök. Tanulmányok: 1921-ben, a fasori főgimnáziumban érettségizik, budapesti tudományegyetemen (matematika, fizika és a kémia.) berlini egyetem filozófia fakultásán zürichi egyetem től amerikai állampolgár ben Eisenhower kinevezte az Atomenergia Bizottság tagjává től 1957-ig a princetoni Elektronikus Számítógép Projekt igazgatója. Főbb tudományos tevékenysége: programvezérlésű automaták elméleti alapjai a játékelmélet megalapítója, a halmazelmélet egzakt megalapozója. a kvantumfizikai mennyiségek mérésének elméletét matematikai alapokra helyezte.

3 Neumann elv Program és adatok is a gépben Bináris számrendszer Címezhető, írható és olvasható memória Neumann ciklus: utasítás betöltése PC+1 végrehajt vége-e ***

4 Első generáció kb Elektroncsövek, mágnesszalag, mágnesdob sebesség: 300 szorzás / s lyukszalag, lyukkártya nyomtatott lista mérete:szobányi nyelv:gépi kód, assembly operátor kapcsolókat állítgat

5 Lyukkártya, szalag, ferritgyűrűs tároló

6 Második generáció Tranzisztorok Sebesség: szorzás/ s Operatív tár: ferritgyűrű Lyukkártya, mágnesszalag, nyomtatott lista Lebegőpontos aritmetika Méret: Szekrény Nyelv: magasszintű nyelvek, Batch feldolg.

7 Harmadik generáció Integrált áramkörök szorzás/s Operatív tár: ferritgyűrű Billentyűzet, mágneslemez,képernyő Mérete: asztal újabb nyelvek, kész alkalmazások, op.rendszerek időosztás, multiprogramozás, virtuális memória, hálózat

8 Integrált áramkör (félvezető pl. szilícium lapka) Jack Kilby, Texas Instruments, 1958 SSI (Small-Scale Integration): Például: logikai kapuk MSI (Medium-Scale Integrationbonyolultabb Például Léptető regiszter LSI (Large-Scale Integration) Például szorzók VLSI (Very-large-scale integration): Tipikus képviselője: mikroprocesszor

9 Negyedik generáció Chipek szorzás/ s Operatív tár: félvezető mágneslemez, floppy, billentyűzet,egér, szkenner, képernyő, hangszóró adatbáziskezelők, PC-s programcsomagok grafikus operációs rendszerek, pl. Windows INTEL, MOTOROLA, ZILOG processzor IBM PC

10 Ötödik generáció, a jövő Párhuzamos működés (több processzor) Hálózat Több ezer gép összekapcsolása (grid) Mesterséges intelligencia (PROLOG 1981), - robot, önfejlesztő rendszerek, beszédfelismerés, alakfelismerés, bionikus szem Trillió művelet / s DNS processzor (IBM )

11 Az informatika szerepe napjainkban Tanulás távoktatás, tanulmányi rendszerek, információgyűjtés, online könyvtárak, interaktív tábla Kommunikáció , mobil, internetes telefonálás, videotelefonálás interneten keresztül, konferencia, chat, fórum, közösségi oldalak

12 Munka távmunka, informálódás, internetes PR, marketing, videókonferencia, raktárkezelő, aminisztrációs, könyvelő alkalmazások Informálódás online újságok, meterológiai jelentések, keresők, wap, mozi-műsor, menetrend, útvonalkeresők, térképek, sport stb.

13 Hétköznapok: internetes ügyintézés (digitális aláírás), vásárlás, orvosi rendelők betegirányítása, DVD filmek, zenei CD-k lejátszása, vásárlás Intelligens házak, autók, önfejlesztő robotok, élő nyelvek fordítása, hangfelismerés, segélyhívások kiszűrése stb... Űrkutatás marsjáró, robotok veszélyes kísérleteknél, nagy számítási kapacitást igénylő feladatok (pl. Prím keresés), analizáló berendezéseknél, térképek készítése

14 Számítógépek fajtái Szuperszámítógépek (1000 proc, 8 billió *) Mainframe (nagyszámítógépek) Személyi számítógépek Asztali Hordozható gépek Notebook Palmtop PDA Máshol?

15 Teljesítményt meghatározza Feldolgozási sebesség, Tárkapacitás, Processzor regiszterméret, Perifériákkal való bővíthetőség Az adatátviteli sebesség

16 Informatikai alapegységek: Bit (Binary Digit), digit (4 bit), byte (8 bit) és szó (gépfüggő 2-8byte) 1 Kbyte (kilo-byte) =1024 byte 1 Mbyte (mega-byte) =1024 Kbyte 1 Gbyte (giga-byte) =1024 Mbyte. 1 Tbyte (tera-byte) =1024 Gbyte Az elektronikus számítógép két állapotú fizikai elemekből áll (van vagy nincs feszültség, van vagy nincs mágnesezettség)

17 A számítógépek fő részei HARDWARE Alapgép Billentyűzet Monitor Egér??

18 Hardware - Alaplap

19 Mikroprocesszor Részei: Regiszterek (gyors elérésű memória) ALU (Arithmetic Logic Unit ) (alapműveletek) AGU (Address Generation Unit) címszámítás CU (Control Unit) vezérli a processzor munkáját buszvezérlő Cache - gyorsítótár(memória 1-2MB) Fajtai: CISC (Complex Instructions Set Computer) RISC (Reduced Instructions Set Computer) Pentium, Celeron, Xeon (Intel),Athlon (Amd) Hűtés!!

20 CPU felépítése 1. Ferritgyűrű 2. Kód-cache 3. Utasítás dekodoló és előrendező egység 4. Vezérlőegység 5. ALU 6. Regiszterek 7. Végrehajtó egység bites buszok 9. Lebegőpontos egység 10. Adat-cache 11. Elsődleges cache 12. Busz csatlakozó egység bites busz

21