Informatika Rendszerek Alapjai

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Informatika Rendszerek Alapjai"

Borbála Kocsis
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Informatika Rendszerek Alapjai Dr. Kutor László Fejlődési tendenciák Információ-feldolgozó paradigmák Analóg és digitális rendszerek jellemzői IRA 2014 könyvtár ősz IRA2/1

2 Az informatikai jellemzők felezési vagy kétszereződési ideje Processzor teljesítmény MIPS-ben 1.8 év A processzorok számának növekedése? év Tranzisztorok átlagos ára 1.6 év Tranzisztorok az Intel mikroprocesszorokban ~2 év Mikroprocesszorok órasebessége ~2.7 év Számítógépes tárak (RAM) ára (bit /dollár) 1.5 év ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/2

6 év Tranzisztorok az Intel mikroprocesszorokban ~2 év Mikroprocesszorok órasebessége ~2.

3 Az Információ-Technológia fejlődését leíró (tapasztalati) törvények 1. Moore törvény: a lapkán lévő tranzisztorok száma) (12,18) ~24 havonta megduplázódik ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/3

4 A mikroprocesszorok órasebessége ősz Óbudai Egyetem NIK, Ray Kurzweil 2005 The Singularity is Near Dr. Kutor László IRA2/4

5 Sávszélesség [Hz, bps (kbps, (Mbps) A kommunikációs csatorna információtovábbító képessége Széles sáv? Mértékegysége bit/s (Baud) ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/5

6 Az Információ-Technológia fejlődését leíró tapasztalati törvények A Moore törvényben a tranzisztorok helyett a jövőben magokat fogunk érteni!? 2. A kommunikációs rendszerek sávszélessége évente megháromszorozódik Gilder törvény (George Gilder) 3. A számítógép hálózatok értéke a csomópontok számának négyzetével nő Metcalf törvénya (Robert Metcalf) 4. A mágneses adathordozók egy bitjének ára 18 havonta feleződik Shugart törvény (Alen Shugart) ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/6

A kommunikációs rendszerek sávszélessége évente megháromszorozódik Gilder törvény (George Gilder) 3.

7 Az információ-technológia fejlődés jellege Szinte tetszőleges IT változó exponenciális! A görbe könyöke ~ ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/7 idő

exponenciális! A görbe könyöke ~2000 2014.

8 A számítási kapacitás fejlődése Calculations per Second per $1000 The exponential growth of computing is a marvelous quantitative example of the exponentially growing returns from an evolutionary process. We can express the exponential growth of computing in terms of its accelerating pace: it took 90 years to achieve the first MIPS per 1000 dollars; now we add 1.2 MIPS per 1000 dollars every hour. Logarithmic Plot Year ősz tavasz OE-NIK, Dr. Kutor László 8

We can express the exponential growth of computing in terms of its accelerating pace: it took 90 years to achieve the

9 Az informatikai rendszerek meghatározó fogalmai 1. számítógép számológép? Konvergencia! hardver (hv) (Hardware): A számítógép megfogható része szoftver (sv) (Software): A használathoz szükséges rendszerek: pl. Programok, használati leírások,.) förmver (fv) (Firmware): A számítógépbe beépített alapvető programok pl. BIOS, ) ár % hv fv sv hv fv sv 100 % ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/9 t

szükséges rendszerek: pl. Programok, használati leírások,.

10 Az informatikai rendszerek meghatározó fogalmai 2. Server (Shareware): Olyan program, amelyet bizonyos megkötésekkel (meghatározott ideig, vagy csökkentett képességekkel) és a gyártó által megszabott feltételekkel ingyenesen használhatunk. Fríver? (Freeware) Szabadon terjeszthető és felhasználható szoftver (gyakran forráskód nélkül) Netver? (Netware) Eredetileg a Novell által kidolgozott hálózati operációs rendszer. A hálózat használatához szükséges szoftver(ek) Korszver? (Courseware) tanfolyami szoftver Grupver? (Groupware) csoportmunkát támogató szoftv.

megszabott feltételekkel ingyenesen használhatunk. Fríver?

11 Információ-feldolgozó paradigmák Paradigma: (elméleti keretrendszer): egy tudományterület általánosan elfogadott nézetei, fogalom meghatározásai egy adott korszakban, időpontban. (modell, minta) Analóg és Digitális paradigmák jellemzői (Mechanikus - Elektronikus - Optikai Biológiai) - Az adatábrázolás módja - A feladat megoldásának módja - Pontosság - Megvalósítás - A számítás menete - A programozás módja ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/11

(modell, minta) Analóg és Digitális paradigmák jellemzői (Mechanikus - Elektronikus - Optikai Biológiai) - Az

12 Csillag órák (nap órák, asztrolábiumok) ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/12

13 Már a régi görögök is tudták.. Az első ismert mechanikus számológép: az Antikythera mechanism Az eredeti maradványok ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/13

14 A szerkezet feltárása ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/14

15 A szerkezet felépítése ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/15

16 Az Antikythera mechanizmus rekonstrukciója ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/16

17 Az Antikythera mechanizmus rekonstrukciója Derek Solla Price (angol) Michael Wright (2005) Nature V ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/17

18 Az Antikythera mechanizmus rekonstrukciója ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/18

19 Fizikai rendszerek megfeleltetése c m y i c L r R d 2 y dy m * + r * + cy = 0 dt 2 dt d 2 i di L* + R* + ci = 0 dt 2 dt ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/19

20 Az analóg technika jellemzői Az adatábrázolás módja: Fizikai mennyiségeket fizikai mennyiségeknek feleltet meg A feladat megoldásának módja: Modell elvre épül Pontosság: Korlátozott: % Megvalósítás: (műveleti) Erősítőkből építkezik A számítás menete: Párhuzamos A programozás módja: Huzalozás (tanítás) Modell elv: Egy fizikai rendszert egy olyan másik fizikai rendszerrel (Analogonnal) utánozunk, amely ugyanazzal a matematikai összefüggéssel írható le mint az eredeti rendszer ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/20

001% Megvalósítás: (műveleti) Erősítőkből építkezik A számítás menete: Párhuzamos A programozás módja: Huzalozás (tanítás) Modell elv:

21 Az analóg számítógép programozása: huzalozás Elektronikus építő elemei: Ellenállás Összegző Szorzó Integráló Differenciáló Függvény generátor ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/21

22 Fogaskerekes analóg számoló berendezés ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/22

23 Az analóg technika előnyös tulajdonságai - Szemléletesség - Párhuzamos működés miatti gyorsaság - Hatékonyság - (Gyakran) kisebb torzítás Hátrányos tulajdonságok: - Korlátozott pontosság - Zavar érzékenység - A használat során a hibák összeadódása ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/23

24 A digitális technika jellemzői digit = ujj Az adatábrázolás módja: Fizikai mennyiségeket (bináris) számokkal helyettesíti A feladat megoldásának módja: Algoritmus alapján dolgozik Pontosság: Az ábrázolt szóhossztól függ Megvalósítás: Logikai áramkörökből épül fel A számítás menete: Soros??? A programozás módja: Utasításokból építkező algoritmus Digitalis purpurea ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/24

25 A digitális technika előnyös tulajdonságai - Könnyebb digitális rendszert tervezni mint analógot - A környezeti zajra kevésbé érzékeny Az adatok másolásakor nem változik a minőség - A pontosság könnyen növelhető - Könnyű információ tárolási lehetőség - Könnyű programozhatóság Algoritmussal lehet, (lépésről-lépésre) megoldani a problémákat - Jelenleg a digitális technológiával nagyobb alkatrész sűrűség érhető el ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/25

26 Kérdések: A fejlődés jelenlegi (exponenciális) jellegét feltételezve milyen lesz az informatika 40 év múlva? Mit értünk informatikai szingularitás alatt? A Moore törvényből kiindulva milyen teljesítményű számítógépek várhatók? Milyen feladatokban tudnak az emberek versenyképesek maradni a számítógépekkel? Hogyan lehet lépést tartani a fejlődéssel? ősz Óbudai Egyetem NIK, Dr. Kutor László IRA2/26

Hasonló dokumentumok

Az Informatika Elméleti Alapjai

Az Informatika Elméleti Alapjai dr. Kutor László http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea Jelszó: IEA07 IEA 1/1 Követelmények Vizsga követelmény: félévközi jegy Zárthelyi időpontok: