Состав и свойства вычислительных систем. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем (Другие виды классификации компьютеров)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Человек научился производить и поддерживать огонь 30-40 тысяч лет назад. Тем не менее, только в середине восемнадцатого века он смог использовать этот навык для создания первых паровых двигателей. Промышленная революция конца XVIII - начала XIX в. наиболее радикально повлияла, а именно преобразовала производство. Физическая сила человека постепенно сменяются механизмами, машинами, станками. Удалось механизировать и автоматизировать бесчисленное количество процессов, которые обычно вручную выполнял человек. В то же время увеличение объема информации, связанное с быстрым развитием науки, усложнением техники и ускорением темпов развития производства и общественной жизни, привело к большим умственным затратам. В некоторых случаях, особенно в сфере управления производством, экономики и социальных процессов уже невозможно было обойтись без совершенных технических средств, способных взять на себя часть интеллектуальной работы. Необходимо было перенести на машины значительную долю человеческой информационной деятельности. Таким образом был создан универсальный «Информационный автомат», а именно - компьютер (электронная вычислительная машина, ЭВМ).

Человечеству прошлось пройти долгий и сложный исторический путь, прежде чем мы достигли современного уровня развития и использования компьютеров, информационных и сетевых технологий. В очень старые времена люди могли только считать по пальцам или делать надрезы на костях. Самым древним «вычислительным инструментом», который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука. На заре человеческой цивилизации были изобретены различные системы счисления, позволяющие проводить торговые операции, рассчитывать астрономические циклы, проводить другие расчеты. Через несколько тысячелетий появились первые ручные вычислительные инструменты.

В настоящее время наиболее сложные вычислительные проблемы, как и многие другие операции, которые, по-видимому, не связаны с числами, решаются именно с помощью компьютеров. Это другой тип машины, построенный с целью повышения эффективности и качества выполнения работ и повышения производительности труда. Он, по сути, имеет единственную способность - обрабатывать высокоскоростные импульсы электрического поля. Истинное величие заключается в человеке, его гении, который нашел способ трансформировать разнообразную информацию, поступающую из реального мира, в последовательности нулей и единиц двоичного кода, т.е. возможность выразить это на цифровом языке, идеально подходящем для электронных схем компьютера. Однако ни одна другая машина в истории не принесла столь быстрых и глубоких изменений в наш мир. (посадка приборов на поверхность Луны и исследование планет солнечной системы, управление медицинским оборудованием в операционных, решение сложных экономических и управленческих задач и многое другое.).

Всем, кто знаком с современными компьютерами, механические вычислительные машины и устройства покажутся, пожалуй, забавными и неуклюжими устройствами. Тем не менее, читая историю разработки вычислительных машин, можно удивиться изобретательности, хитрости и настойчивости их создателей. Уместно вспомнить слова Б. Паскаля о том, что для создания «арифметической машины» ему пригодились все ранее приобретенные знания геометрии, физики и механики. Основа для компьютерной революции подготавливалась медленно и далеко не гладко. Начальной точкой этого процесса может считаться изобретение счетов (более 1500 лет назад). Они оказались очень эффективным инструментом и вскоре распространились по всему миру (в некоторых странах они все еще используются по сей день). В XVII в. Европейские мыслители были увлечены созданием счетных устройств.

Работы, выполняемые в 40-х годах XX в. создавании вычислительных машин с программным управлением, были тесно связаны с появлением новой фундаментальной области науки - кибернетики, или науки управления и коммуникации. Судьба этой науки в нашей стране была сложной. Долгое время это считалось буржуазной «вульгарной лженаукой». Только в начале 50-х годов прошлого века появились первые советские компьютеры. Несмотря на это, роль отечественных ученых в области кибернетики и компьютерных технологий неоценима.

Современный компьютер — это универсальное многофункциональное электронное автоматическое устройство для работы с информацией. Компьютеры в современном обществе взяли на себя значительную часть работы, связанной с информацией. По историческим меркам компьютерные технологии для обработки информации еще очень молодые и в самом начале своего развития, однако сегодня они трансформируют или вытесняют традиционные процессы обработки информации. Данная работа будет попыткой обобщить основную информацию, отражающую этапы развития, классы, структуры, функции и аппаратные средства компьютеров и систем, а также показать всю важность и необходимость изучения данной темы.

Глава 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1.Классификация по назначению

Есть много компьютерных систем классификации. В работе будут рассмотрены только некоторые из них, которые чаще всего упоминаются в доступной технической литературе и СМИ.

Классификация по назначению - является одним из самых ранних методов классификации. Это связано с тем, как компьютер применяется. Этот принцип различает большие компьютеры, мини-ЭВМ (электронно-вычислительные машины), микро-ЭВМ и персональные компьютеры, которые, в свою очередь, делятся на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции.

Начнем, пожалуй, с больших электронно-вычислительных машин:

• это самые мощные компьютеры, они используются для обслуживания очень крупных организаций и даже целых секторов экономики. За рубежом компьютеры этого класса называются мейнфреймами (mainframe). В России к ним был прикреплен термин большие ЭВМ. Обслуживающий персонал мэйнфреймов насчитывает до десятков человек. На основе таких суперкомпьютеров создаются компьютерные центры, в которые входят несколько отделов или групп (Рисунок 1);
• центральный процессор является основным компьютерным блоком, в котором обработка данных и расчет результатов осуществляются напрямую. Как правило, центральный процессор состоит из нескольких стоек для оборудования и расположен в отдельной комнате, в которой соблюдаются повышенные требования к температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма;
• группа системного программирования занимается разработкой, отладкой и внедрением программного обеспечения, необходимого для функционирования самой компьютерной системы. Работники этой группы называются системными программистами. Они должны хорошо разбираться в технической структуре всех компьютерных компонентов, поскольку их программы в первую очередь предназначены для управления физическими устройствами. Системные программы обеспечивают взаимодействие программ более высокого уровня с оборудованием, то есть группа системного программирования обеспечивает программно-аппаратный интерфейс вычислительной системы;
• группа прикладного программирования занимается созданием программ для выполнения определенных операций с данными. Работники этой группы называются прикладными программистами. В отличие от системных программистов, им не нужно знать техническую структуру компьютерных компонентов, поскольку их программы работают не с устройствами, а с программами, подготовленными системными программистами. С другой стороны, пользователи работают со своими программами, то есть с конкретными подрядчиками. Поэтому можно сказать, что группа прикладного программирования предоставляет пользовательский интерфейс вычислительной системы;
• группа подготовки данных занимается подготовкой данных, с которыми будут работать программы, созданные прикладными программистами. Во многих случаях сотрудники этой группы сами вводят данные с помощью клавиатуры, но они также могут преобразовывать готовые данные из одного представления в другое. Например, они могут получать иллюстрации, нарисованные художниками на бумаге, и преобразовывать их в электронную форму, используя специальные устройства, называемые сканерами;
• группа технической поддержки занимается обслуживанием всей вычислительной системы, ремонтом и вводом в эксплуатацию устройств, а также подключением новых устройств, необходимых для работы других механизмов;
• группа информационной поддержки предоставляет техническую информацию всем другим отделам компьютерного центра по их запросу. Эта же группа создает и хранит архивы ранее разработанных программ и накопленных данных. Такие архивы называются программными библиотеками или банками данных;
• отдел выдачи данных получает данные от центрального процессора и преобразует их в удобную для клиента форму. Здесь информация печатается на печатающих устройствах (принтерах) или отображается на экранах дисплея.

Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому работа таких суперкомпьютеров организована в непрерывном цикле. Наиболее трудоемкие и длительные расчеты планируются для ночных часов, когда численность персонала минимальна. В дневное время компьютер выполняет менее трудоемкие, но более многочисленные задачи. В то же время, чтобы повысить эффективность, компьютер работает одновременно с несколькими задачами и, соответственно, с несколькими пользователями. Он попеременно переключается с одной задачи на другую и делает это так быстро и часто, что у каждого пользователя создается впечатление, что компьютер работает только с ним. Такое распределение ресурсов компьютерной системы называется принципом разделения времени.

Теперь поговорим о мини-ЭВМ - компьютеры этой группы отличаются от крупных базовых блоков уменьшенными размерами и, соответственно, более низкой производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, совмещающими образовательную деятельность с научной.

Мини-ЭВМ часто используются для управления производственными процессами. Например, в механическом цехе компьютер может поддерживать ритмичность поставки заготовок, узлов и компонентов на рабочие места, управлять гибкими автоматизированными линиями и промышленными роботами, собирать информацию с контрольно-измерительных пунктов и сигнализировать о необходимости замены изношенных инструментов и приспособлений. Подготовить данные для управления программой числовых станков, а также своевременно проинформировать цеховые и заводские службы о необходимости проведения перенастройки оборудования.

Этот же компьютер может совмещать управление производством с другими задачами. Например, он может помочь экономистам в мониторинге производственных затрат, установлении стандартов в оптимизации времени технологических операций, проектировщиках в автоматизации проектирования станков и приспособлений, бухгалтерском учете в учете первичных документов и подготовке регулярных отчетов для налоговых органов. Для организации работы с миникомпьютерами также необходим специальный компьютерный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших машин.

Микро-ЭВМ - компьютеры этого класса доступны для многих предприятий. Организации, использующие микрокомпьютеры, обычно не устанавливают центры обработки данных. Для обслуживания такого компьютера им нужна небольшая вычислительная лаборатория с несколькими людьми. В число сотрудников вычислительной лаборатории обязательно входят программисты, хотя они непосредственно не участвуют в разработке программ. Необходимые системные программы обычно приобретаются с помощью микрокомпьютера, а разработка необходимых приложений заказывается более крупным вычислительным центрам или специализированным организациям.

Программисты компьютерных лабораторий занимаются реализацией приобретенного или заказанного программного обеспечения, его настройкой и настройкой, координацией его работы с другими программами и компьютерными устройствами. Хотя программисты в этой категории не разрабатывают системные и прикладные программы, они могут вносить в них изменения, создавать или изменять отдельные фрагменты. Это требует высокой квалификации и универсальных знаний. Программисты микро-ЭВМ часто сочетают в себе качества системных и прикладных программистов одновременно.

Несмотря на относительно низкую производительность по сравнению с большими вычислительными машинами, микрокомпьютеры также используются в крупных компьютерных центрах. Там им поручены вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. Такие задачи, например, включают в себя предварительную подготовку данных.

Категория персональных компьютеров (ПК) получила особенно быстрое развитие за последние двадцать лет. Из названия видно, что такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, один человек работает с персональным компьютером. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно низкую стоимость, современные персональные компьютеры обладают значительной производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие вычислительные машины 70-х, мини-ЭВМ 80-х и микрокомпьютеры первой половины 90-х. Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и частных лиц.

Персональные компьютеры были особенно популярны после 1995 года из-за быстрого развития Интернета. Персонального компьютера достаточно, чтобы использовать Всемирную паутину в качестве источника научной, справочной, образовательной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры также являются удобным средством автоматизации учебного процесса в любой дисциплине, средством организации дистанционного обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производство, но и в общественные отношения. Они часто используются для организации надомного труда, что особенно важно в условиях безработицы.

До недавнего времени модели персональных компьютеров традиционно рассматривались в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели, как правило, имели более низкую производительность, но в них были приняты специальные меры для работы с цветной графикой и звуком, чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с резким снижением стоимости компьютерных технологий, достигнутым в последние годы, границы между профессиональными и бытовыми моделями были в значительной степени стерты, и сегодня высокопроизводительные профессиональные модели часто используются в качестве бытовых моделей, а профессиональные модели, в свою очередь, оснащены устройствами для воспроизведения мультимедийной информации, что ранее было характерно для бытовых устройств.

Стоит отметить, что термин «мультимедиа» означает комбинацию нескольких типов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или набор устройств для воспроизведения этого комплекса данных.

С 1999 года в области персональных компьютеров начал действовать международный стандарт сертификации - спецификация PC99. Он регулирует принципы классификации персональных компьютеров и устанавливает минимальные и рекомендуемые требования для каждой из категорий. Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:

• Consumer PC (массовый ПК);
• Office РС (деловой ПК);
• Mibile РС (портативный ПК);
• Workstation РС (рабочая станция);
• Entertainment РС (развлекательный ПК).

Согласно спецификации PC99, большинство персональных компьютеров, представленных на рынке, относятся к категории массовых ПК. Для бизнес-ПК требования к инструментам воспроизведения графики сведены к минимуму, а требования к работе с аудиоданными вообще не представлены. Для ноутбуков наличие инструментов для создания подключений удаленного доступа, то есть компьютерных коммуникаций, является обязательным. В категории рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК - к средствам воспроизведения графики и звука.

1.2. Другие виды классификации компьютеров

В классификации по уровню специализации компьютеры делятся на универсальные и специализированные. На основе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольной композиции (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото и видео материалами.

Специализированные компьютеры предназначены для решения определенного круга задач. К таким машинам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, кораблей, самолетов, космических кораблей. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, контролируют состояние бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций оптимизации систем объекта (например, оптимизируют расход топлива объекта в зависимости от конкретные условия вождения). Специализированные графически ориентированные мини-ЭВМ называются графическими станциями. Они используются при подготовке кино- и видеофильмов, а также в рекламной продукции. Специализированные компьютеры, которые объединяют корпоративные компьютеры в единую сеть, называются файловыми серверами. Машины, которые передают информацию между различными участниками глобальной компьютерной сети, называются сетевыми серверами.

Во многих случаях обычные универсальные компьютеры также могут справляться с задачами специализированных компьютерных систем, но считается, что использование специализированных систем все еще более эффективно. Критерием оценки эффективности является отношение производительности оборудования к его стоимости.

В классификация по размеру персональные компьютеры можно классифицировать по так называемым типоразмерам. Итак, различайте настольные (desktop), портативные (notebook) и карманные (laptop) модели:

• настольные модели являются наиболее распространенными. Они связаны с рабочим местом. Эти модели отличаются простыми изменениями конфигурации из-за несложного подключения дополнительных внешних устройств или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные габариты корпуса в настольной версии позволяют выполнять большую часть такой работы без привлечения специалистов, а это позволяет оптимально настроить компьютерную систему для решения именно тех задач, для которых он был приобретен;
• портативные модели удобны для транспортировки. Они используются бизнесменами, бизнесменами, руководителями предприятий и организаций, тратят много времени на командировки и переезды. Вы можете работать с ноутбуком при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров обусловлена тем, что их можно использовать как средство связи. Подключив такой компьютер к телефонной сети, можно наладить обмен данными между ним и центральным компьютером вашей организации из любой географической точки. Таким образом, они обмениваются данными, передают заказы и заказы, получают коммерческие данные, отчеты и отчеты. Портативные компьютеры не очень удобны для использования на рабочем месте, но их можно подключать к настольным компьютерам, которые используются постоянно;
• карманные модели выполняют функции «умных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать быстрый доступ к ним. Некоторые карманные модели имеют сложное программное обеспечение, которое облегчает немедленную работу, но снижает гибкость при выборе прикладных программ.

Затрагивая классификацию совместимости, можно сказать, что в мире существует много разных типов и видов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. В этом случае совместимость различных компьютеров друг с другом становится очень важной проблемой. Взаимозаменяемость узлов и устройств, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы компьютеров разных типов с одними и теми же данными, зависят от совместимости.

Но поговорим о, можно сказать, одной из самых важных совместимостей, - об аппаратной совместимости. По аппаратной совместимости выделяются так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров на сегодняшний день двумя наиболее распространенными аппаратными платформами являются IBM PC и Mac MacPosh. Помимо них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничена отдельными регионами или отдельными отраслями. Тот факт, что компьютеры принадлежат к одной и той же аппаратной платформе, повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам - уменьшает их.

Помимо совместимости с оборудованием, существуют другие типы совместимости: совместимость на уровне операционной системы, совместимость программного обеспечения, совместимость на уровне данных.

Конечно же, стоит затронуть и классификацию по типу используемого процессора. Процессор является основным компонентом любого компьютера. Это специальный чип, который выполняет все вычисления на компьютере. Даже если компьютеры принадлежат к одной аппаратной платформе, они могут отличаться процессорами, которые используют.

Глава 2. СОСТАВ И СВОЙСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Аппаратное и программное обеспечение компьютерной техники рассматривается отдельно. Соответственно, аппаратная конфигурация компьютерных систем и их программная конфигурация рассматриваются отдельно. Этот принцип разделения имеет особое значение для информатики, поскольку очень часто решение одних и тех же проблем может быть обеспечено как аппаратными, так и программными средствами. Критериями выбора аппаратного или программного решения являются производительность и эффективность. Общепринято, что аппаратные решения в среднем стоят дороже, но внедрение программных решений требует более высокой квалификации персонала.

• 1. Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение вычислительных систем включает в себя приборы и устройства, которые формируют аппаратную конфигурацию. Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную конструкцию - аппаратную конфигурацию, необходимую для выполнения конкретных видов работ, может быть собрана из готовых узлов и блоков.

По способу расположения устройств относительно центрального процессора (CPU - Central Processing Unit, ЦПУ) различают внутренние и внешние устройства. Внешними, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода данных (также называемых периферийными устройствами) и некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения данных.

Координация между отдельными узлами и блоками осуществляется с использованием переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты аппаратных интерфейсов в вычислительной технике называются протоколами. Таким образом, протокол — это набор технических условий, которые должны быть предоставлены разработчиками устройств для успешной координации их работы с другими приборами.

Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы, можно разделить на две большие группы: последовательные и параллельные. Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно, побитно, а параллельно - одновременно группами битов. Количество битов, участвующих в одном пакете, определяется битовой глубиной интерфейса, например, восьмибитные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за цикл.

Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложное устройство, чем последовательные, но обеспечивают лучшую производительность. Они используются там, где важна скорость передачи данных: для подключения устройств печати, устройств ввода графической информации, регистраторов данных к внешнему носителю и т.д. Производительность параллельных интерфейсов измеряется в байтах в секунду (байт/с; Кбайт/с; Мбайт/с).

Последовательные интерфейсы проще; как правило, им не нужно синхронизировать работу передающего и принимающего устройств (поэтому их часто называют асинхронными интерфейсами), но их пропускная способность ниже и эффективность (коэффициент полезного действия) ниже, поскольку из-за отсутствия синхронизации пакетов полезные данные предшествуют и дополняются служебными данными, то есть один служебный байт может содержать 1-3 служебных бита (состав и структура отправки определяются конкретным протоколом).

Поскольку обмен данными через последовательные устройства осуществляется не в байтах, а в битах, их производительность измеряется в битах в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с). Несмотря на кажущуюся простоту преобразования единиц измерения скорости последовательной передачи в единицы измерения скорости параллельной передачи данных с помощью механического деления на 8, это преобразование не выполняется, поскольку оно некорректно из-за наличия служебных данных. В крайних случаях, с поправкой на служебные данные, иногда скорость последовательных устройств выражается в знаках в секунду или, что то же самое, в символах в секунду (с/с), но это значение не техническое, а для справки.

Последовательные интерфейсы используются для подключения «медленных» устройств (простых некачественных печатающих устройств, устройств ввода и вывода для информации о знаках и сигналах, контрольных датчиков, неэффективных устройств связи и т. д.), А также в случаях, когда их нет. существенные ограничения по продолжительности обмена данными (большинство цифровых камер).

1. Программное обеспечение

Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы - управление оборудованием. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, ее работа по-прежнему основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение компьютера работает в постоянном общении и в постоянном взаимодействии. Несмотря на то, что рассматриваются эти две категории по отдельности, следует помнить, что между ними существует диалектическая связь, и их раздельное рассмотрение является по меньшей мере условным.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называется конфигурацией программного обеспечения. Существует связь между программами, а также между физическими узлами и блоками - многие программы работают на основе других программ более низкого уровня, то есть можно говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса также основана на существовании технических спецификаций и протоколов взаимодействия, но на практике это обеспечивается распространением программного обеспечения на нескольких уровнях, взаимодействующих друг с другом. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию, (Рисунок 2). Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предыдущих уровней. Такой раздел удобен для всех этапов работы с компьютерной системой, от установки программ до практической эксплуатации и обслуживания. Стоит обратить внимание, что каждый вышеперечисленный (вышележащий) уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, компьютерная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволит установить системное программное обеспечение.

Уровни программного обеспечения (ПО):

• базовый уровень;
• системный уровень;
• служебный уровень;
• прикладной уровень.

Базовый уровень - самый низкий уровень программного обеспечения. Он отвечает за взаимодействие с базовым оборудованием. Как правило, базовые программные средства непосредственно включены в базовое оборудование и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ROM - Read Only Memory, ПЗУ). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время работы. В тех случаях, когда изменение базового программного обеспечения во время работы технически осуществимо, вместо микросхем ПЗУ используются перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (EPROM - Erasable and Programmable Read Only Memory, ППЗУ - стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство). В этом случае изменение содержимого ПЗУ может выполняться как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программистами.

Системный уровень - является переходным уровнем. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие других программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют посреднические функции. Производительность всей вычислительной системы в целом во многом зависит от программного обеспечения на этом уровне. Так, например, при подключении нового оборудования к компьютерной системе должна быть установлена программа на системном уровне, которая обеспечивает взаимосвязь с этим оборудованием для других программ. Конкретные программы, которые отвечают за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств - они являются частью программного обеспечения системного уровня. Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в компьютерную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные инструменты называются инструментами пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте. Комбинация программного обеспечения системного уровня формирует ядро операционной системы компьютера. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен для установки программ более высокого уровня, для взаимодействия программного обеспечения с оборудованием. и, самое главное, для взаимодействия с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы является обязательным условием возможности практической работы человека с компьютерной системой.

Программное обеспечение на служебном уровне взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение утилит (их также называют утилитами) - автоматизировать работу по проверке, настройке и наладке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые утилиты (обычно сервисные программы) изначально включены в операционную систему, но большинство утилит являются внешними по отношению к операционной системе и служат для расширения ее функций. Существует два альтернативных направления в разработке и эксплуатации служебных программ: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персонализации их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.

Программное обеспечение прикладного уровня — это комплекс прикладных программ, с помощью которых выполняются определенные задачи на заданном рабочем месте. Спектр этих задач необычайно широк - от производства до творческого и занимательно-обучающего. Огромный функциональный спектр возможных приложений компьютерной техники обусловлен наличием прикладных программ для различных видов деятельности.

Поскольку существует прямая связь между прикладным программным обеспечением и системным программным обеспечением (первое зависит от второго), можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, на каких системных инструментах она содержит свое ядро, так как обеспечивает взаимодействие триединого комплекса человек - программа - оборудование.

1. Классификация прикладных программных средств

Текстовые редакторы

Основные функции этого класса прикладных программ заключены в вводе и редактировании текстовых данных. Дополнительные функции включают в себя автоматизацию процессов ввода и редактирования. Для ввода, вывода и хранения данных текстовые редакторы вызывают и используют системное программное обеспечение. Однако это также характерно для всех других типов прикладных программ. Из этого класса прикладных программ обычно начинают знакомство с программным обеспечением и используют его для развития основных навыков взаимодействия с компьютерной системой.

Текстовые процессоры

Основное различие между текстовыми редакторами и текстовыми процессорами заключается в том, что вторые позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. Соответственно, основные средства текстовых процессоров включают в себя средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а дополнительные включают в себя автоматизацию процесса форматирования. Современный стиль работы с документами предполагает два альтернативных подхода - работа с бумажными документами и работа с электронными документами (с использованием безбумажной технологии). Поэтому, говоря о форматировании документов с помощью текстовых процессоров, следует иметь в виду два принципиально различных направления - форматирование документов, предназначенных для печати, и форматирование электронных документов, предназначенных для отображения на экране. Техники и методы в этих случаях значительно различаются. Соответственно, текстовые процессоры также различаются, хотя многие из них успешно сочетают оба подхода.

Графический редактор

Это обширный класс программ, предназначенных для создания и/или обработки графических изображений. В этом классе выделяются следующие категории: растровые редакторы, векторные редакторы и программное обеспечение для создания и обработки трехмерной графики (3D-редакторы).

Растровые редакторы используются в тех случаях, когда графический объект представлен в виде комбинации точек, которые образуют растр и имеют свойства яркости и цвета. Этот подход эффективен, когда графическое изображение имеет много полутонов и информация о цвете элементов, составляющих объект, является более важной, чем информация об их форме. Это типично для фотографических и печатных изображений. Растровые редакторы широко используются для обработки изображений, ретуширования, создания фотоэффектов и художественных композиций (коллажей). Возможности создания новых изображений с использованием растровых редакторов ограничены и не всегда удобны. В большинстве случаев художники предпочитают использовать традиционные инструменты, после чего они вводят чертеж в компьютер, используя специальное оборудование (сканеры), и завершают работу с помощью растрового редактора, применяя специальные эффекты.

Векторные редакторы отличаются от растровых тем, как они представляют данные изображения. Элементарный объект векторного изображения — это не точка, а линия. Этот подход типичен для графических и чертежных работ, в которых форма линий важнее, чем информация о цвете отдельных точек, из которых она состоит. В векторных редакторах каждая строка рассматривается как математическая кривая третьего порядка и, соответственно, представляется не комбинацией точек, а математической формулой (числовые коэффициенты этой формулы хранятся в компьютере). Такое представление намного более компактно, чем растровое, соответственно, данные занимают гораздо меньше места, однако построение любого объекта не выполняется простым отображением точек на экране, а сопровождается непрерывным преобразованием параметров кривой в координаты экрана или печатного изображения. Соответственно, работа с векторной графикой требует более производительных вычислительных систем. Из элементарных объектов (линий) создаются простейшие геометрические объекты (примитивы), из которых, в свою очередь, составляются законченные композиции. Художественная иллюстрация, выполненная с использованием векторной графики, может содержать десятки тысяч простых объектов, взаимодействующих друг с другом. Векторные редакторы удобны для создания изображений, но практически не используются для обработки готовых чертежей. Они широко используются в рекламном бизнесе, для оформления обложек в печатных изданиях и везде, где стиль рисунка близок к чертежу.

Редакторы трехмерной графики используются для создания 3D-композиций. У них есть две характерные особенности. Во-первых, они позволяют гибко управлять взаимодействием свойств поверхности отображаемых объектов со свойствами источников света и, во-вторых, позволяют создавать трехмерную анимацию. Поэтому редакторы трехмерной графики часто называют 3D-аниматорами.

Системы управления базами данных

Базами данных (БД) - огромные массивы данных, организованные в виде табличных структур. Основными функциями систем управления базами данных являются:

• создание пустой (незаполненной) структуры базы данных;
• предоставление средств для его заполнения или импорта данных из таблиц другой базы данных;
• обеспечение доступа к данным, а также предоставление средств (инструментов) поиска и фильтрации.

Многие системы управления базами данных дополнительно предоставляют возможность проводить простой анализ и обработку данных. В результате можно создавать новые таблицы БД на основе существующих. В связи с широким использованием сетевых технологий, современные системы управления базами данных также должны работать с удаленными и распределенными ресурсами, расположенными на серверах всемирной компьютерной сети.

Электронные таблицы

Электронные таблицы предоставляют комплексные инструменты для хранения различных типов данных и их обработки. В некоторой степени они похожи на системы управления базами данных, но основное внимание уделяется не хранению массивов данных и предоставлению доступа к ним, а преобразованию данных в соответствии с их внутренним содержимым. В отличие от баз данных, которые обычно содержат широкий спектр типов данных (от числовых и текстовых до мультимедийных), электронные таблицы характеризуются повышенным вниманием к числовым данным. Но электронные таблицы предоставляют более широкий спектр методов для работы с данными числового типа. Основное свойство электронных таблиц заключается в том, что при изменении содержимого любых ячеек таблицы содержимое может автоматически изменяться во всех других ячейках, связанных с измененным соотношением, определяемым математическими или логическими выражениями (формулами). Простота и удобство работы с электронными таблицами получили широкое применение в бухгалтерском учете в качестве универсальных инструментов для анализа финансовых, товарных и сырьевых рынков, доступных инструментов для обработки результатов технических испытаний, то есть везде, где необходимо автоматизировать регулярно повторяющиеся вычисления больших достаточно больших числовых данных.

Системы автоматизированного проектирования (CAD - системы)

Эти системы предназначены для автоматизации проектных работ. Они используются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. В дополнение к чертежной и графической работе эти системы позволяют выполнять простые расчеты (например, расчеты прочности деталей) и выбирать готовые элементы конструкции из обширных баз данных. Отличительной особенностью систем CAD является автоматическое обеспечение на всех этапах проектирования технических условий, норм и правил, что освобождает дизайнера (или архитектора) от нетворческой работы. Например, в машиностроении системы CAD могут на основе сборочного чертежа изделия автоматически выполнять рабочие чертежи деталей, готовить необходимую технологическую документацию с указанием последовательности переходов обработки, назначать необходимые инструменты, станки и управляющие устройства, а также подготовить управляющие программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленных роботов и гибких автоматических линий. Сегодня системы автоматизированного проектирования являются необходимым компонентом, без которого теряется эффективность внедрения гибких производственных систем (ГПС) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

Настольные издательские системы

Целью этого класса программ является автоматизация верстки печатных изданий. Этот класс программного обеспечения есть ничто иное, как промежуточный процесс между текстовыми процессами и системами автоматизированного проектирования. Теоретически текстовые процессоры предоставляют инструменты для встраивания объектов различного характера в текстовый документ, например, объекты векторной и растровой графики, а также позволяют контролировать взаимодействие между текстовыми параметрами и параметрами внедренных объектов. Однако на практике для изготовления печатной продукции эти инструменты либо функционально недостаточны с точки зрения требований к печати, либо недостаточно удобны для продуктивной работы. Настольные издательские системы отличаются от текстовых процессоров продвинутыми средствами управления взаимодействием текста с параметрами страницы и графическими объектами. С другой стороны, они отличаются уменьшенной функциональностью для автоматизации ввода и редактирования текста. Типичное использование настольных издательских систем заключается в том, что они применяются к документам, предварительно обработанным в текстовых редакторах и графических редакторах.

Экспертные системы

Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Такие системы используются в тех случаях, когда исходные данные хорошо формализованы, но для принятия решения требуются обширные специальные знания. Типичными областями использования экспертных систем являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия. Основываясь на совокупности признаков заболевания, медицинские экспертные системы помогают установить диагноз и назначить лекарства, дозировку и программу лечения. Основываясь на совокупности признаков события, правовые экспертные системы могут дать правовую оценку и предложить процедуру как для обвиняющей стороны, так и для защитника. Характерной чертой экспертных систем является их способность к саморазвитию. Исходные данные хранятся в базе знаний в виде фактов, между которыми с помощью специалистов-экспертов устанавливается определенная система отношений. Если на этапе тестирования экспертной системы будет установлено, что она дает неверные рекомендации и выводы по конкретным вопросам или не может их дать вообще, это означает либо отсутствие в ее основе важных фактов, либо нарушение логической системы отношений. В обоих случаях экспертная система сама может генерировать достаточный набор запросов к эксперту и автоматически улучшать его качество. Использование экспертных систем включает специальную область научно-технической деятельности, которая называется инженерией знаний. Инженеры знаний — это специалисты особой квалификации, выступающие в качестве промежуточного звена между разработчиками экспертной системы (программисты) и ведущими специалистами в конкретных областях науки и техники (эксперты).

Редакторы HTML, (Веб-редакторы)

Это специальный класс редакторов, сочетающий в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования так называемых веб-документов (веб-страниц Интернета). Веб-документы представляют собой электронные документы, при составлении которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в сети Интернет. Теоретически, возможно использование обычных текстовых редакторов и процессоров, а также некоторых графических редакторов векторной графики для создания веб-документов, но веб-редакторы имеют ряд полезных функций, которые повышают производительность веб-дизайнеров. Программы этого класса также могут быть эффективно использованы для подготовки электронных документов и мультимедийных публикаций.

Браузеры (обозреватели, средства просмотра Веб)

В эту категорию входит программное обеспечение, предназначенное для просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML (документы этого формата используются в качестве веб-документов). Современные браузеры воспроизводят не только текст, но и графику. Они могут воспроизводить музыку, человеческую речь, слушать радиопрограммы в Интернете, смотреть видеоконференции, работать с почтовыми службами, с системой групп новостей и многим другим.

Интегрированные офисные системы (системы делопроизводства)

Это программные инструменты для автоматизации рабочего места руководителя. К основные функциям таких систем относят функции создания, редактирования и форматирования простых документов, централизации функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, планирования и контроля рабочего процесса компании, координации деятельности подразделений, оптимизации административных и деловых операций и предоставление оперативной и справочной информации по запросу.

Бухгалтерские системы

Это специализированные системы, объединяющие функции редакторов текста и таблиц, электронных таблиц и систем управления базами данных. Предназначен для автоматизации подготовки первичных учетных документов предприятия и их бухгалтерского учета, ведения бухгалтерского учета, а также для автоматической подготовки регулярных отчетов о результатах производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, принятой для представления в налоговые органы, внебюджетные фонды и статистические агентства. Несмотря на то, что теоретически все функции, характерные для учетных систем, могут выполняться другими программными инструментами, перечисленными выше, использование учетных систем удобно благодаря интеграции различных средств в одной системе. При принятии решения о внедрении автоматизированной системы бухгалтерского учета на предприятии необходимо учитывать необходимость наличия в ней инструментов адаптации при изменении нормативно-правовой базы. В связи с тем, что нормативно-правовая база в России крайне нестабильна и подвержена частым изменениям, возможность гибкой реконфигурации системы является обязательной функцией, хотя для этого требуются пользователи системы с повышенной квалификацией.

Финансово-аналитические системы

Программы этого класса используются в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовом, сырьевом и товарном рынках, анализировать текущие события, составлять сводки и отчеты.

Геоинформационные системы (ГИС)

Предназначен для автоматизации картографических и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами.

Системы видеомонтажа

Предназначены для цифровой обработки видеоматериалов, их редактирования, создания видеоэффектов, устранения дефектов, наложения звука, подписей и субтитров. Отдельные категории прикладного программного обеспечения с собственными разработанными системами внутренней классификации представляют собой образовательные, развивающие, справочные и развлекательные системы и программы. Характерной особенностью этих классов программного обеспечения являются повышенные требования к мультимедийному компоненту (использование музыкальных композиций, графической анимации и видеоматериалов).

1. Классификация служебных программных средств

Файловые менеджеры (диспетчеры файлов)

С использованием программ этого класса выполняется большинство операций, связанных с поддержанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок), удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре. Основные программные средства, разработанные для этой цели, обычно являются частью программ системного уровня и устанавливаются вместе с операционной системой. Однако для повышения удобства работы с компьютером большинство пользователей устанавливают дополнительные утилиты.

Средства сжатия данных (архиваторы)

Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение благодаря тому, что большие группы файлов и каталогов объединяются в один архивный файл. В то же время эффективность использования носителя повышается за счет того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации. Архиваторы часто используются для резервного копирования ценных данных.

Инструменты просмотра и воспроизведения

Как правило для работы с файлами данных их необходимо загружать в «родительскую» систему приложений, в которой они были созданы. Это позволяет просматривать документы и вносить в них изменения. Но в случаях, когда требуется только просмотр без редактирования, удобно использовать более простые и универсальные инструменты, которые позволяют просматривать документы разных типов. В тех случаях, когда речь идет о записи звука или видеозаписи, вместо термина «просмотр» используется термин «воспроизведение документа».

Диагностические инструменты

Используются для автоматизации диагностических процессов программного и аппаратного обеспечения. Они проводят необходимые проверки и выдают собранную информацию в удобной и наглядной форме. Они предназначены не только для устранения неполадок, но и для оптимизации производительности компьютерной системы.

Средства контроля (мониторинга)

Программное обеспечение управления иногда называют мониторами. Они позволяют отслеживать процессы, происходящие в компьютерной системе. В этом случае возможны два подхода: мониторинг в режиме реального времени или мониторинг с записью результатов в специальный файл протоколов. Первый подход обычно используется при поиске способов оптимизации производительности вычислительной системы и повышения ее эффективности. Второй подход применяется в случаях, когда мониторинг выполняется автоматически и/или дистанционно. В последнем случае результаты мониторинга могут быть переданы в удаленную службу технической поддержки для определения причин конфликтов в работе программного и аппаратного обеспечения. Инструменты мониторинга в реальном времени особенно полезны для практического изучения компьютерных методов, поскольку они позволяют визуально отображать те процессы, которые обычно скрыты от глаз пользователя.

Мониторы установки

Программы этой категории предназначены для управления установкой программного обеспечения. Необходимость в этом программном обеспечении обусловлена тем фактом, что связь может быть установлена между различными категориями программного обеспечения. Вертикальные соединения (между уровнями) являются обязательным условием функционирования всех компьютеров. Горизонтальные коммуникации (внутри уровней) характерны для компьютеров, работающих с операционными системами, поддерживающими принцип совместного использования одних и тех же ресурсов с различными программными инструментами. И в тех, и в других случаях при установке или удалении программного обеспечения могут возникнуть сбои в работе других программ. Мониторы установки отслеживают состояние и изменения в программной среде, отслеживают и регистрируют формирование новых соединений и позволяют восстанавливать связи, потерянные в результате удаления ранее установленных программ. Простейшие средства управления установкой и удалением программ обычно являются частью операционной системы и расположены на системном уровне программного обеспечения, но их редко бывает достаточно. Поэтому в вычислительных системах, требующих повышенной надежности, используются дополнительные служебные программы.

Средства связи (коммуникационные программы)

С появлением электронных коммуникаций и компьютерных сетей программы этого класса стали очень важными. Они позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживать передачу сообщений электронной почты, работать с группами новостей (телеконференциями), обеспечивать пересылку факсимильных сообщений и выполнять множество других операций в компьютерных сетях.

Инструменты компьютерной безопасности

Эта очень широкая категория включает пассивную и активную защиту данных от повреждения, а также защиту от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных. В качестве средства пассивной защиты используются утилиты, предназначенные для резервного копирования. Зачастую они также обладают базовыми свойствами администраторов архивов (архиваторов). Антивирусное программное обеспечение используется как средство активной защиты. Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, просмотреть и изменить их, используются специальные системы, основанные на криптографии.

1. Понятие об информационном и математическом обеспечении вычислительных систем

Наряду с аппаратным и программным обеспечением компьютерных технологий в некоторых случаях целесообразно рассмотреть информационное программное обеспечение, что означает комбинацию программ и предварительно подготовленных данных, необходимых для работы этих программ. Рассмотрим, например, систему автоматической проверки правописания в редактируемом тексте. Ее работа заключается в том, что лексические единицы исходного текста сравниваются с заранее подготовленным массивом справочных данных (словарь). В этом случае для успешной работы системы, помимо аппаратного и программного обеспечения, необходимо иметь специальные наборы словарей, которые подключаются извне. Это пример информационной поддержки компьютерных технологий. В специализированных компьютерных системах (бортовые компьютеры автомобилей, кораблей, ракет, самолетов, космических аппаратов и т.д.) Комбинация программного и информационного программного обеспечения называется математическим программным обеспечением. Как правило, оно «жестко запрограммировано» в микросхемах ПЗУ и может быть изменено только путем замены ПЗУ или перепрограммирования его на специальном оборудовании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе были рассмотрены различные принципы классификации компьютеров, основные аспекты основ вычислительной техники - информация (представление, кодирование, обработка информации в компьютерах), логические основы (основные функции, операции, элементы и узлы) и алгоритмические основы ( структура и основные элементы программ и алгоритмов). Компьютеры за свою полувековую историю прошли быстрый и впечатляющий путь, отмеченный частыми поколениями компьютеров. В этом процессе разработки можно определить ряд закономерностей:

• • весь период развития электронных компьютерных технологий отмечен доминирующей ролью классической компьютерной структуры (структуры фон Неймана), основанной на последовательных вычислительных методах;
  • основное направление совершенствования компьютеров — это неуклонный рост производительности (скорости) и интеллекта вычислительных инструментов;
  • разработка компьютера велась в комплексе (элементная база проектирования, структурные и аппаратные решения, системно-программный и пользовательский, алгоритмический уровни);
  • в настоящее время произошел кризис в классической структуре компьютера, связанный с исчерпанием всех основных идей последовательного подсчета. Возможности микроэлектроники тоже не безграничны, здесь ощутимо давление пределов.

Дальнейшее прогрессивное развитие компьютерных технологий напрямую связано с переходом на параллельные вычисления с идеями построения многопроцессорных систем и сетей, которые объединяют большое количество отдельных процессоров и/или компьютеров. Есть огромные возможности для улучшения компьютерных технологий. Но следует отметить, что при несомненных практических достижениях в области параллельных вычислений для них до сих пор нет единой теоретической основы. Термин вычислительная система появился в начале-середине 60-х годов. при создании компьютеров третьего поколения. Это время ознаменовалось переходом на новую элементную базу - интегральные схемы. Следствием этого стало появление новых технических решений: разделение обработки информации и ее ввода-вывода, множественный доступ и коллективное использование вычислительных ресурсов в пространстве и времени. Появились сложные режимы работы компьютера - многопользовательская и многопрограммная обработка.

Таким образом, можно сделать вывод, что важность изучения данного вопроса крайне велика, можно сказать, это даже необходимо.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И. И. Попов «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем», Москва ФОРУМ - ИНФРА-М 2005.
2. Бардовский Г. А. Информатика в понятиях и терминах. М.: Просвещение, 1991.
3. Аскеров Т. М. ЭВМ и программное обеспечение. Часть I. Технические средства ЭВМ: Учеб. пособие / Под общей ред. К. И. Курбакова. М.: Изд-во Рос. экон. акад. им. Г. В. Плеханова, 1999.
4. Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Энергоиздат, 1991.
5. Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: Фирма КИТ; ПТОО А.С.К., 1995.
6. Попов И. И. Информатика и информационные системы (программа курса). М.: РГГУ, 1998.
7. Боглаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование. М.: Высшая школа, 1990.
8. Смирнов Ю. П. История вычислительной техники: Становление и развитие: Учеб. пособие. Изд-во Чуваш, ун-та, 1994.
9. «Вычислительные системы» URL:

http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/g/GTSAPKO/study/Study2/L11.pdf

1. «История развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Состав вычислительной системы. Аппаратное и программное обеспечение. Классификация служебных и прикладных программных средств» URL: http://refleader.ru/ujgrnarnarna.html
2. «Вычислительная техника» URL: https://siblec.ru/informatika-i-vychislitelnaya-tekhnika/informatika-i-vychislitelnaya-tekhnika/2-vychislitelnaya-tekhnika
3. «Состав вычислительной системы» URL: https://studylib.ru/doc/422819/laboratornaya-rabota-N-1-sostav-vychislitel._noj-sistemy

ПРИЛОЖЕНИЯ

П.1. Вычислительный центр

Рисунок 1. Структура вычислительного центра на базе большой ЭВМ.

П.2. Уровни программного обеспечения

Рисунок 2. Пирамидальная конструкция уровней программного обеспечения.