Računalnik uporablja številski sistem. Predstavitev informacij v računalniku. Predstavitev številčnih informacij v računalniku

1.3. Obseg računalnikov

Po namenu lahko računalnike razdelimo v tri skupine: univerzalne ( glavni namen), problemsko usmerjena in specializirana.

Glavni računalniki so zasnovani za reševanje najrazličnejših inženirskih in tehničnih problemov: ekonomskih, matematičnih, informacijskih in drugih problemov, ki se razlikujejo po kompleksnosti algoritmov in veliki količini obdelanih podatkov. Široko se uporabljajo v skupnih računalniških centrih in drugih zmogljivih računalniških sistemih.

Problemsko usmerjeni računalniki se uporabljajo za reševanje ožjega nabora problemov, ki so praviloma povezani z upravljanjem tehnoloških objektov; registracija, zbiranje in obdelava relativno majhnih količin podatkov; izvajanje izračunov po relativno preprostih algoritmih; v primerjavi z velikimi računalniki imajo omejene vire strojne in programske opreme.

Računalniki, usmerjeni v probleme, vključujejo zlasti vse vrste nadzornih računalniških sistemov.

Specializirani računalniki se uporabljajo za reševanje ozkega nabora nalog ali izvajanje strogo določene skupine funkcij. Tako ozka usmerjenost računalnikov omogoča jasno specializacijo njihove strukture, znatno zmanjša njihovo kompleksnost in stroške, hkrati pa ohranja visoko produktivnost in zanesljivost njihovega delovanja.

Specializirani računalniki vključujejo na primer programabilne mikroprocesorje za posebne namene; adapterji in krmilniki, ki opravljajo logične funkcije krmiljenja posameznih enostavnih tehnične naprave usklajevanje in povezovanje dela vozlišč računalniških sistemov.

Uporaba računalnikov je zelo pogosta na skoraj vseh področjih človeškega življenja.

Tako se na primer uporabljajo računalniki:

1. V industriji (specializirani računalniki)

2. V tehnologiji (vgrajeni računalniki)

3. Praktično v katerem koli industrijskem in storitvenem sektorju (osebni računalniki in prenosni računalniki)

4. Na internetu (strežniki)

5. V vsakdanjem življenju.

2.praktični del.

možnost prilagajanja operacijskega sistema Windows XP (Windows Vista)

operacijski sistem Microsoft Windows XP (iz angleškega eXPerience - izkušnja) je operacijski sistem Windows prejšnje generacije, ki temelji na tehnologiji NT.

Za zagon sistema Microsoft Windows XP potrebujete osebni računalnik, ki izpolnjuje naslednje minimalne zahteve Sistemske zahteve: procesor - združljiv s Pentiumom, taktna frekvenca od 233 MHz in več; količina RAM -a - 64 MB; prosti prostor na disku - 1,5 GB. Za stabilno in hitro delovanje pa je priporočljivo namestiti ta operacijski sistem na računalnik z naslednjimi optimalnimi lastnostmi: procesor - združljiv s Pentium-II (ali višji), taktna frekvenca od 500 MHz in več; Velikost RAM-a - 256 MB; prosti prostor na disku - 2 GB. Čitalnik zgoščenk (CD-ROM), modem s hitrostjo najmanj 56 Kbps.

Zdaj, ko pritisnete gumb Start, se prikaže dinamični meni, ki vsebuje ikone samo za pet programov, ki jih najpogosteje uporabljate. To vam omogoča, da začnete z aplikacije, ki jih potrebujete veliko hitreje. Tu se nahajajo tudi ikone brskalnika Microsoft. internet Explorer 6 in Outlook Express 6, gumba Odjava in Izklop računalnika, ki vam omogočata, da se odjavite iz trenutne seje sistema Windows in izklopite računalnik.

V okolju Microsoft Windows mora uporabnik pogosto hkrati delati z več dokumenti ali naborom različnih programov. Hkrati so neaktivne aplikacije minimizirane v opravilno vrstico, zaradi česar je prej ali slej polna ikon, preklapljanje med opravili pa je oteženo. Da bi razbremenili opravilno vrstico in sprostili več delovnega prostora za prikazovanje ikon delujočih aplikacij, Windows XP uporablja tako imenovani algoritem združevanja opravil, po katerem se istovrstni programi, ki se izvajajo v računalniku, združijo v logična vizualna skupina.

V operacijski sistem Windows XP je vključen poseben mehanizem - Fast User Switching, s katerim lahko nove uporabnike in skupine uporabnikov hitro povežete z operacijskim sistemom brez registracije. Obstajala je tudi možnost preklapljanja med več delovnimi sejami brez potrebe po shranjevanju podatkov ali ponovnem zagonu sistema. Hkrati lahko vsak od uporabnikov samostojno spreminja nastavitve sistema Windows in dela s svojimi datotekami in dokumenti, ustvarja, spreminja in shranjuje kakršne koli podatke neodvisno od drugih. Uporabniki sistema Windows XP. Za vsako novo sejo operacijski sistem dodeli poseben odsek zgornjega pomnilnika v količini 2 MB, vendar ta količina nikakor ne omejuje števila aplikacijskih programov, ki jih lahko zažene uporabnik. Zlasti mehanizem za hitro preklapljanje uporabnikov omogoča uporabniku, ki dela na primer z urejevalnik besedil, da je kratek čas stran od računalnika, v času njegove odsotnosti pa lahko drug uporabnik odpre svojo sejo Windows in brska po internetu ali prenese igro. Hkrati je besedilo, ki ga je uredil odsotni uporabnik, še vedno shranjeno v pomnilniku: po vrnitvi v računalnik lahko uporabnik nadaljuje delo z dokumentom od točke, kjer je bil prekinjen, brez ponovnega zagona sistema in brez zagona ustreznega programa ponovno.

Operacijska soba sistem Windows XP vključuje veliko različnih nastavitev. Nekateri od njih so navedeni spodaj:

Brisanje ostranjevalne datoteke pred ponovnim zagonom sistema

Onemogočite vgrajeno funkcijo Dr. Watson

Onemogoči snemanje zadnjega dostopa do datoteke (NTFS)

Onemogoči zaščito sistemskih datotek (SFC)

Omogoči podporo za UDMA-66 na naborih čipov Intel

Vključi Num lock med nalaganjem

Samodejno izprazni neuporabljene knjižnice

Onemogoči sledenje uporabnikom sistema Windows XP

Zaženite 16-bitne programe v ločenih procesih

Ne pošiljajte poročil o napakah Microsoftu

Geslo ob izhodu iz stanja pripravljenosti

Optimizirajte sistemske datoteke ob zagonu (defrag. zagona)

Sporočila o napakah

Distribucijska pot Windows in sistemske mape za aktivnega uporabnika

Snemanje obnovitvene konzole na trdi disk

Samodejne posodobitve sistema Windows

Storitev Windows Prefetcher

Prijavite se v sistem

Pokaži izvedljive ukaze ob zagonu in odjavi

Samodejna prijava brez vnosa gesla

Pokaži sporočilo ob prijavi

Ne prikaži imena zadnjega uporabnika

Uporabite pozdravno stran

Uporabite hitro menjavo uporabnikov

Sistemski pospešek

Onemogočite neuporabljene naprave v upravitelju naprav

Onemogoči indeksiranje

Povečanje zmogljivosti NTFS

Pospešite akcijo datotečni sistem

Onemogoči Universal Plug and Play

Office XP - onemogočite napake pri pošiljanju

Spreminjanje prioritete prekinitvenih zahtev (IRQ)

Operacija Windows z zip arhivi

Onemogoči podporo za zip

Obnovitev sistema

Onemogoči obnovitev sistema

Življenjska doba obnovitvenih točk

Napaka sistema

Samodejno znova zaženite računalnik

Zapišite dogodek v sistemski dnevnik

Pošlji administrativno opozorilo

Pisanje informacij za odpravljanje napak

Parametri pomnilnika

Ne uporabljajte ostranjevalne datoteke za shranjevanje sistemskega jedra

Velik sistemski predpomnilnik

Dodelitev pomnilnika za V/I operacije

Poti do sistemskih pripomočkov

Uporabite svoj lasten defragmentator diska

Uporabite svoj program za čiščenje sistema

Uporabite svoj program za arhiviranje podatkov

Nastavitev Vista

Onemogoči UAC

Poglejmo primere konfiguracije:

1. Samodejne posodobitve sistema Windows

Samodejni nadzor posodobitev sistema Windows XP. To možnost lahko konfigurirate tudi na naslednji način: Nadzorna plošča - Sistem - Samodejne posodobitve.

HKLM \ PROGRAMSKA OPREMA \ Microsoft \ Windows \ CurrentVersion \ WindowsUpdate \ Auto Update

Windows XP uporablja naslednje vrednosti:

Onemogoči samodejne posodobitve

Obvesti, ko je mogoče prenesti posodobitve

Prenesite posodobitve in nato obvestite, ko ste pripravljeni na namestitev

AUOptions = 3 in druge vrednosti

2. Samodejna prijava brez vnosa gesla

Omogoča samodejno prijavo brez izbire imena in vnosa gesla. Samodejno prijavo lahko omogočite tudi na naslednji način: Začni - Zaženi - v oknu, ki se prikaže, počistite polje »Zahtevaj uporabniško ime in geslo«, po kliku na OK se prikaže okno, kjer morate določiti uporabnika in geslo. Če je omogočena samodejna prijava, jo lahko zaženete tako, da med zagonom računalnika držite tipko SHIFT.

HKLM \ PROGRAMSKA OPREMA \ Microsoft \ Windows NT \ CurrentVersion \ Winlogon

STRING AutoAdminLogon, prevzame vrednost "1" - Samodejna prijava je omogočena, "0" - onemogočena.

STRING DefaultUserName, uporabniško ime, ki se uporablja za samodejno prijavo

STRING DefaultUserPassword, uporabniško geslo

STRING DefaultDomainName, privzeta domena, ki se uporablja za računalnike v omrežju

Opomba: geslo je shranjeno nešifrirano v registru.

Če je prikaz prejšnjega imena ob zagonu računalnika onemogočen (parameter DontDisplayLastUserName), samodejna prijava ne bo delovala!

Če je možnost ponastavljena po vnovičnem zagonu, ustvarite geslo za svoj račun (Nadzorna plošča - Uporabniški računi) ali uporabite kontrolni programček userpasswords2 (glejte zgoraj).

3. Nastavitev ure in datuma

Meni Start -Nadzorna plošča -Datum, čas, jezik in regionalnih standardov-Datum, čas - zahtevani čas je nastavljen, zahtevani datum - uporabite - OK.

BIBLIOGRAFIJA:

1. Akulov O. A., Medvedev N. V. Informatika: osnovni tečaj... M.: Omega-L, 2006.

2. Dorot VA, Novikov FN Razlagalni slovar sodobnega računalniškega besednjaka. 2. izd. SPb.: BHV, 2001.

3. Namestitev sistema Windows XP [Elektronski vir]: - Način dostopa: http://reestr.hotmail.ru/publik/instal_XP.htm

4. Računalništvo: Učbenik. Ed. Makarova N.V. M .: Finance in statistika, 2000.

5. Gozdar I.G. Informatika in Informacijska tehnologija. Vadnica... Moskva: Založba Eksmo, 2007

Stroški razvoja in materiala. Tako je namen diplomske zasnove razviti programski paket za simulacijo radarske situacije osebni računalnik, ki omogoča simulacijo radarske situacije glede na določene parametre, ustvarjanje izhodne datoteke, ki vsebuje izračunani model, z uporabo nastale datoteke za preverjanje resničnih obdelovalnih naprav ...

organiziranje prenosa vhodnih in izhodnih podatkov. MS-DOS ponuja precej sofisticirano matematično programsko opremo za nadzor teh procesov na zahtevo uporabnika. Upravljanje podatkov poteka s pomočjo rutin, imenovanih vodeni vnos in izhod, filtri in komunikacije. Z uporabo teh postopkov lahko uporabnik organizira svojo linijo prenosa informacij. On lahko...

Zahteva veliko nižje stroške kot vzpostavitev proizvodnje monitorjev. Zdaj lahko izdelovalci adapterjev računajo na "multisc". Monitorji istega razreda, ki imajo enake temeljne značilnosti, se razlikujejo po zasnovi. Med najbolj pomembni parametri poimenujmo velikost zaslona, ​​njegovo obliko, fosforno barvo enobarvnih monitorjev. Nekatere značilnosti so samoumevne (...

Sistemi pozicijskih številk omogočajo pisanje številk. Elementi MSS so simboli. V decimalnem številskem sistemu se na primer uporabljajo simboli 0, 1, ..., 9. Naj bo B osnova PSS, tj. število, ki je enako številu znakov. Za decimalni SS. V PSS je pravilen decimalni ulomek predstavljen kot

kjer sta in število decimalnih mest pred decimalno vejico oziroma za njo.

Primer.

Poleg decimalnih se uporabljajo binarni, osmiški in šestnajstiški SS. Binarni SS uporablja znake in osmiške -, šestnajstiške -.

Primer.

Predstavitev numeričnih informacij v računalniku

Za predstavitev števil v računalniku se uporablja binarni številski sistem. Samo število je lahko predstavljeno v različnih oblikah: kot naravno, kot celo število, s fiksno vejico, s plavajočo vejico, BCD itd.

Podatkovne enote

Merske enote količine podatkov temeljijo na binarnem številskem sistemu.

Podatkovne enote.Številke v računalniku se prenašajo preko žic (vodil) ali shranjujejo v pomnilniške celice. Na žici je lahko nič ali visok potencial, spominska celica pa je lahko v enem od dveh stabilnih stanj. Analog teh stanj je binarni bit. Enemu binarnemu bitu je bila dodeljena nova podatkovna enota, ki je dobila ime bit.

Preostale nesistemske enote so predstavljene v tabeli.

Tabela - Nesistemske enote za merjenje obsega podatkov

Predstavitev simbolnih informacij v računalniku. ASCII (ameriške standardne kode za izmenjavo informacij) se uporablja za predstavitev znakovnih informacij v računalniškem pomnilniku. Ta koda je sestavljena iz 7 bitov. Uporablja se lahko za kodiranje znakov. Znaki so kodirani z naravnimi števili od 0 do 127. Vsak znak ima svojo številko. Prve vrednosti kode od 0 do 31 se uporabljajo za servisne znake. Če se te kode uporabljajo v simbolnem besedilu programa, se ne prikažejo na zaslonu in se štejejo za presledke. Nato sledijo ločila Posebni simboli in operacijski znaki, številke itd. Velike črke latinske abecede se začnejo s 65 in končajo z 90, male črke pa od 97 do 122. Če je za kodo znakov dodeljenih 8 bitov, se lahko za kodiranje na primer ruske abecede uporabi še 128 številk.

Windows 2000 uporablja univerzalni sistem kodiranja Znaki UNICODE... Za kodiranje znakov se uporablja 16 binarnih bitov. V ta kodirni sistem lahko postavite različni liki, kar je dovolj za namestitev simbolov glavnih jezikov planeta.

Predstavitev logičnih informacij v računalniku. V Pascalu kodo znakov vrne funkcija ord. Spodaj logični tip je dodeljen 1 bit: ord (false) = 0, ord (true) = 1.

Polja s spremenljivo dolžino so velika od 0 do 256 bajtov.

Grafično kodiranje podatkov. Sliko na zaslonu monitorja tvori sistem svetlečih pik. Se imenuje raster... Za vsako točko so značilne koordinate, barva in svetlost. Za črno-bele slike je splošno sprejeta gradacija 256 odtenkov sive, za katero se uporablja kodiranje 1 bajt.

Menijo, da lahko z mešanjem rdeče, zelene in modre dobimo katero koli barvo. Ta način pridobivanja barve se imenuje RGB. Če se za vsako barvo uporabi 8 bitov za razvrščanje njene intenzivnosti, potem je za določitev barve ene točke potrebnih 24 bitov, kar omogoča pridobitev 2 24 = 16777216 različnih barv. To ustreza sposobnosti človeškega očesa razlikovati barve, zato se ta način predstavitve grafičnih informacij imenuje polna barva (Prav Barva).

Če se za kodiranje barv uporablja 16 bitov, se metoda pokliče Visoko Barva.

Če se pri kodiranju barv uporablja 8 bitov, se metoda kodiranja imenuje indeks. Vsaki številki (indeksu) je dodeljen svoj barvni vzorec, ki se nahaja v referenčni tabeli - paleto.

Kodiranje zvočnih informacij. Pri predvajanju zvokov se uporablja metoda namizne sinteze valov. V posebnih tabelah so glavni parametri zvoka vseh glavnih instrumentov zbrani v številčni obliki.

Koncept programske opreme (programske opreme). Programski izdelki so običajno razdeljeni v tri razrede:

• - sistemska programska oprema;
• - aplikativni programi;
• - programsko tehnološko orodje.

Sistemska programska oprema zagotavlja učinkovito in zanesljivo delovanje računalnika, ustvarja učinkovito delovno okolje za druge programe, izvaja diagnostiko strojne opreme, kopira, obnavlja in arhivira datoteke, zagotavlja operacijski vmesnik.

Najpogostejši operacijski sistemi vključujejo MS DOS, Windows 95, OS / 2, NetWare, Windows NT, Unix. Sistem vključuje osnovni in storitev programsko opremo. Osnovna programska oprema vključuje delovanje sistem, lupina in omrežje sistem... Servisna programska oprema razširja zmožnosti osnovne in omogoča diagnostiko delovanja računalnika, zaščito pred virusi, arhiviranje datotek, vzdrževanje diska in omrežja.

Delovne lupine so programi, ki olajšajo komunikacijo med uporabnikom in računalnikom. Preobleke so lahko besedilne in grafične. Priljubljenim ovojninam za besedilo operacijski sistem MS DOS vključuje Norton Commander 5.0 (Symantec), XTree Gold 4.0, Norton Navigator itd. Najbolj priljubljene grafične lupine Windows.

Programi, vključeni v programsko opremo za storitve, se imenujejo pripomočki, kot je Norton Utilities (Symantec Corporation).

Aplikacijski paketi vključujejo problemsko usmerjene, računalniško podprto načrtovanje, splošne namene, integrirane pakete ( Microsoft Office), pisarniški, namizni založniški sistemi, večpredstavnostna programska oprema. Problemsko usmerjena so javno-zasebna partnerstva za avtomatizirano računovodstvo, finančne dejavnosti, kadrovske evidence, vodenje zalog in proizvodnje, bančne informacijske sisteme itd. Splošne aplikacije vključujejo DBMS, urejevalnike besedil in preglednic, predstavitveno grafiko. Office RFP vključuje organizatorje, prevajalske programe, e-pošto.

Elektronski računalniki so elektronske naprave, zasnovane za zbiranje, prenos, shranjevanje, obdelavo in izdajanje informacij. Pogosto se izraz "elektronska računalniška tehnologija" poistoveti z drugim - "elektronski računalniški stroj" (ECM). V bistvu lahko elektronske naprave poleg računalnikov uvrstimo tudi med elektronsko računalniške naprave, ki zagotavljajo prenos informacij (različnih podatkov) na daljavo. Te komunikacijske naprave omogočajo združevanje več računalnikov v en kompleks ali vnašanje podatkov v računalnik iz točk, ki so oddaljene od njega, ter jim prenašajo rezultate izračunov.

Računalnike delimo na digitalne in analogne. Po drugi strani so digitalni računalniki razdeljeni na univerzalne in nadzorne.

Glavni računalniki so zasnovani za reševanje problemov (obdelava informacij), katerih posebnost pri razvoju ni določena. Univerzalni računalnik je sestavljen iz niza različnih naprav funkcionalni namen povezani z žicami. Poseben nabor naprav, ki sestavljajo tovrstni računalnik, mora biti v celoti določen z naravo nalog, ki jim je ta stroj namenjen. Načeloma lahko vse računalniške naprave pripišemo eni od naslednjih skupin: 1) vhodne naprave, namenjene vnašanju informacij in programov v računalnik; 2) naprave za shranjevanje informacij; 3) aritmetična naprava, ki obdeluje informacije v skladu z danim programom; 4) izhodne naprave, ki zagotavljajo izdajo rezultatov; 5) krmilne naprave, ki usklajujejo in nadzorujejo delovanje tako posameznih naprav kot računalnika kot celote.

Računalniške naprave za shranjevanje delimo na operativne in zunanje. Delovni - visoke hitrosti, relativno majhne zmogljivosti; shranjuje podatke, uporabljene na tem koraku izračunov; vse ostale informacije so shranjene v zunanjem pomnilniku – relativno počasi in velike kapacitete. V sodobnih računalnikih je sprejet (konstruktivno in formalizirano) Oven in aritmetično napravo združiti v en sam blok-centralni računalnik (procesor), na katerega so s pomočjo posebnih naprav kanalov, vključenih v centralni računalnik, priključene preostale naprave, ki jih običajno imenujemo periferne naprave. Sodobni računalnik je kompleksen kompleks, katerega delovanje nadzira vnos računalniškega procesa) je avtomatiziran s pomočjo posebnih krmilnih programov, vključenih v računalniško programsko opremo.

Krmilni računalniki so zasnovani za nadzor procesov na najrazličnejših področjih. V njih vnesene informacije predstavljajo podatke o poteku določenega procesa, pridobljene iz senzorjev. Rezultati obdelave (izračuni) se izvajajo preko naprav, ki zagotavljajo zahtevan potek kontroliranega procesa. Analogni računalniki (AVM) so namenjeni reševanju enačb, elektronskemu modeliranju različnih procesov.

Trenutno se računalniki pogosto uporabljajo v medicini za namene strojne diagnostike, konstrukcije avtomatizirani sistemi upravljanje (ACS).

Elektronski računalniki (računalniki)... Glavni elementi vezja računalnika so elektronske naprave - elektronske cevi ali tranzistorji (glej. Elektronski ojačevalniki). V primerjavi z drugimi vrstami računalnikov (seštevalnik, elektromehanski stroj s tipkovnico) so računalniki hitrejši, bolj vsestranski in zanesljivi pri delovanju, predvsem pa bolj avtomatizirani. Pred začetkom dela se v računalnik vnese računalniški program in začetni podatki za reševanje problema, nato pa se izračuni izvedejo samodejno, dokler ni dosežen končni rezultat. Poleg običajnih matematičnih in logičnih operacij za določen program lahko računalniki izvajajo operacije pogojnega skoka, ki spreminjajo računski program glede na vmesne rezultate ali druge dodatne pogoje. Ta lastnost računalnika (samonadzor) pri visoki hitrosti (do 1.000.000 operacij na sekundo) vam omogoča, da izvajate zelo zapletene izračune, nadzorujete tehnološke procese, izvajate logično in matematično obdelavo rezultatov izkušenj ali klinične analize neprekinjeno v tečaju. raziskav (glej kibernetika).

Po principu delovanja se računalniki delijo na analogne in digitalne. V analognih računalnikih se številke ali procesi, ki so predmet matematične ali logične obdelave, nadomestijo z ustreznimi neprekinjenimi vrednostmi električnih tokov ali napetosti, s katerimi se izvajajo potrebne operacije. Natančnost izračunov je določena z merilnimi napakami in je v območju 10-0,1%. Analogni računalniki se uporabljajo predvsem za reševanje integralnih in diferencialne enačbe, modeliranje in nadzor procesov v realnem času, še posebej, če ne potrebujete visoke natančnosti.

V digitalnih računalnikih se izračuni izvajajo z elementi, ki so v končnem številu diskretnih stanj (običajno v dveh, desetih). Zato morajo biti neprekinjeni procesi pred vstopom predstavljeni v digitalni obliki, ki se izvaja s posebnimi analogno-kodnimi pretvorniki. Natančnost izračunov je določena z bitno globino - številom števk (števk) v eni "pomnilniški" celici (običajno 7-10 decimalnih števk). Praktično na digitalnih računalnikih je s pomočjo programa mogoče doseči poljubno zahtevano natančnost.

Sodoben računalnik je sestavljen iz naslednjih glavnih enot. 1. Aritmetična enota, kjer se izvajajo osnovne operacije. 2. Naprava za shranjevanje (ločimo med dolgotrajno in operativno). Nehlapni pomnilnik shranjuje podatke na magnetne diske, bobne, trakove ali luknjane kartice. Čas shranjevanja informacij in prostornina trajne naprave za shranjevanje sta praktično neomejena, vendar večja kot je glasnost, nižja je hitrost dostopa. Pomnilnik z naključnim dostopom se običajno izvaja na feromagnetnih elementih, katodnih ali vakuumskih ceveh. Čas iskanja informacij v pomnilniku z naključnim dostopom je približno milijonink sekunde, vendar je njegova prostornina vedno omejena. 3. Naprava za vnos podatkov. 4. Naprava za izhod podatkov. Vnos se izvaja z luknjanega traku, luknjanih kartic, magnetnih trakov. V večini primerov izpis izvede naprava za neposredno tiskanje (v sodobnih računalnikih sta vnos in izpis podatkov najpočasnejši operaciji). 5. Krmilna naprava zagotavlja samodejno delovanje vseh računalniških naprav v skladu s programom.

Tipični sodobni računalniki povprečne moči zahtevajo prostor 40-60 m 2, 5-20 oseb servisnega osebja, hrana 10-20 kw.

Glavna področja uporabe računalnikov v medicini in biologiji so naslednja. 1. Diagnoza bolezni, določitev prognoze in izbira optimalne možnosti zdravljenja, klasifikacija bioloških objektov. 2. Avtomatska obdelava eksperimentalnih in kliničnih podatkov (izbor rednih komponent v elektroencefalogramih in nevrogramih, spektralna in korelacijska analiza bioloških procesov, štetje in razvrščanje krvnih celic ali histoloških pripravkov, analiza radiografskih podatkov, obdelava podatkov rentgenskih preiskav) . 3. Implementacija matematičnih in fizikalnih modelov (modeliranje nevronskih mrež, obnašanja, izmenjave v telesu ali posameznih celicah, posameznih organih ali sistemih telesa, obnašanje živalskih populacij). 4. Stereotaksični izračuni med operacijami na človeških možganih. 5. Avtomatizacija obdelave medicinskega arhivskega gradiva. 6. Napoved farmakoloških lastnosti snovi po njihovih fizikalnih in kemijskih lastnostih. 7. Samodejni nadzor umetno dihanje in krvni obtok med operacijami in pri spremljanju bolnikov v resnem stanju. 8. Načrtovanje in avtomatizacija dolgih in dragih eksperimentov. Obstaja težnja po nadaljnjem širjenju področij računalniške uporabe v biologiji in medicini.

Cela števila so najpreprostejši številčni podatki, s katerimi računalnik deluje. Za cela števila obstajata dva prikaza: brez podpisa (samo za cela negativna števila) in podpisana. Očitno je mogoče negativna števila predstaviti le v obliki znakov. Cela števila v računalniku so shranjena v format fiksne točke.

Celoštevilska predstavitev v nepodpisanih celih vrstah.

Za predstavitev brez predznaka so vsi biti celice rezervirani za predstavitev samega števila. Na primer, v bajtu (8 bitov) so lahko predstavljena nepredznačena števila od 0 do 255. Če je torej znano, da je številska vrednost nenegativna, jo je bolje obravnavati kot nepredznačeno.

Predstavitev celih števil v podpisanih celih vrstah.

Pri predpisu s predznakom je najpomembnejši (levi) bit dodeljen predznaku števila, preostali bit so dodeljeni sami številki. Če je število pozitivno, se v podpisani bit postavi 0, če je negativno - 1. Na primer, lahko podpisane številke od - 128 do 127 predstavimo v bajtu.

Neposredna številska koda.

Predstavitev števila v običajni obliki "znak" - "vrednost", pri kateri je najpomembnejši bit celice dodeljen znaku, preostanek pa za zapis števila v binarnem sistemu, se imenuje direktna koda binarna številka. Na primer, preprosta koda binarne številke 1001 in - 1001 za 8 -bitno celico sta 00001001 oziroma 10001001.

Pozitivne številke v računalniku so vedno predstavljene z neposredno kodo. Neposredna koda številke popolnoma sovpada z zapisom same številke v celici stroja. Neposredna koda negativnega števila se od direktne kode ustreznega pozitivnega števila razlikuje le po vsebini predznakovnega bita. Toda negativna cela števila niso predstavljena v računalniku z neposredno kodo; za njihovo predstavitev se uporabljajo ti dodatna koda .

Dodatna številčna koda.

DodatniKoda pozitivno število je enako neposredni kodi tega števila. Dodatna koda negativnega števila m je enaka 2 k - | m |, kjer je k število bitov v celici.

Kot je bilo že omenjeno, so pri predstavljanju nenegativnih števil v nepredpisanem formatu vsi biti celice dodeljeni samemu številu. Na primer, pisanje števila 243 = 11110011 v en bajt z nepodpisanim prikazom bo videti takole:

Pri predstavljanju celih števil s predznakom je najpomembnejši (levi) bit dodeljen pod predznakom števila, pod dejanskim številom pa ostane en bit manj. Torej, če se zgornje stanje celice šteje za pisanje podpisanega celega števila, potem je za računalnik v tej celici zapisano število - 13 (243 + 13 = 256 = 28).

Če pa je isto negativno število zapisano v 16-bitno celico, bo vsebina celice naslednja:

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1

Predznana številka Postavlja se vprašanje: za kakšen namen so negativna števila zapisana v obliki komplementarne kode in kako dobiti komplementarno kodo negativnega števila? Uporabljena dodatna koda za poenostavitev izvajanja aritmetičnih operacij. Če bi računski stroj delal z neposrednimi kodami pozitivnih in negativnih števil, bi bilo treba pri izvajanju aritmetičnih operacij izvesti številne dodatne korake. Na primer, med seštevanjem bi bilo treba preveriti znake obeh operandov in določiti predznak rezultata. Če sta predznaka enaka, se izračuna vsota operandov in ji dodeli isti predznak. Če so predznaki različni, se manjše število odšteje od večjega števila v absolutni vrednosti in rezultatu se dodeli predznak večjega števila. To pomeni, da se s takšno predstavitvijo števil (v obliki samo neposredne kode) seštevanje izvaja s precej zapletenim algoritmom. Če so negativna števila predstavljena v obliki komplementarne kode, se operacija seštevanja, vključno z različnimi znaki, zmanjša na bitovno seštevanje.

Za računalniško predstavitev celih števil se običajno uporablja en, dva ali štirje bajti, to pomeni, da bo pomnilniška celica sestavljena iz osmih, šestnajstih oziroma dvaintridesetih bitov.

Algoritem za pridobitev komplementarne kode negativnega števila.

Za pridobitev dodatne k-bitne kode negativnega števila potrebujete

• 1. modul negativnega števila je predstavljen z direktno kodo v k binarnih števkah;
• 2. obrnemo vrednost vseh bitov: zamenjamo vse ničle z enicami, enote pa z ničlami ​​(tako dobimo k-bitno inverzno kodo izvirnega števila);
• 3. Prejeti povratni kodi dodajte eno.

Dobimo 8-bitno komplementarno kodo števila - 52:

• 00110100 - številka | -52 | = 52 v neposredni kodi
• 11001011 - številka - 52 v obratni kodi
• 11001100 - številka - koda komplementa 52

Opazite lahko, da predstavitev celega števila ni zelo priročna za predstavitev v binarnem sistemu, zato se pogosto uporablja šestnajstiška predstavitev:

Predstavitev realnih števil v računalniku.

Za predstavitev realnih števil v sodobnih računalnikih je sprejeta reprezentančna metoda plavajoča vejica... Ta predstavitev temelji na normaliziranem (eksponentnem) zapisu realnih števil.

Tako kot pri celih številih se tudi pri predstavljanju realnih števil v računalniku najpogosteje uporablja binarni sistem, zato je treba decimalno število predhodno prevesti v binarni sistem.

Normaliziran zapis številk.

Normaliziranosnemanje realno število, ki ni nič, je zapis oblike

kjer je q celo število (pozitivno, negativno ali nič), m pa pravilen P-adični ulomek, pri katerem prva številka za decimalno vejico ni nič, tj. Poleg tega se imenuje m mantisaštevilke, q - urejenoštevilke.

• 1. 3,1415926 = 0, 31415926 * 10 1 ;
• 2. 1000=0,1 * 10 4 ;
• 3. 0,123456789 = 0,123456789 * 10 0 ;
• 4. 0,0000107 8 = 0,1078 * 8 -4; (naročilo je napisano v 10. sistemu)
• 5. 1000,0001 2 = 0, 100000012 * 2 4 .

Ker števila nič ni mogoče zapisati v normalizirani obliki v obliki, v kateri je bila definirana, predvidevamo, da bo normalizirano pisanje nič v 10. sistemu naslednje:

0 = 0,0 * 10 0 .

Normaliziran eksponentni zapisštevilke so zapis oblike a = m * P q, kjer je q celo število (pozitivno, negativno ali nič), m pa P-adični ulomek, pri katerem je celoštevilčni del sestavljen iz ene števke. Poleg tega se kliče (m-celoštevilski del) mantisaštevilke, q - urejenoštevilke.