1. Лекция № 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ИНФОРМАТИЗАЦИИ И КОМПЬЮТЕРОВ, ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
В современных условиях информация является главным ресурсом
научно-технического и социально-экономического развития мирового
сообщества и существенно влияет на ускоренное развитие науки, техники и
различных отраслей хозяйства, играет значительную роль в процессах
образования, общения между людьми…
В науке, технике и в жизни современного общества информационные
процессы (сбор, обмен, накопление, передача, хранение, обработка и выдача
информации) играют важную роль.
Они осуществляются на базе технических средств информатизации.
Информатизация
Информатизация - это система взаимосвязанных процессов:
• информационного, обеспечивающего представление всей социально
значимой информации в форме, доступной для хранения, обработки и
передачи электронными средствами;
• познавательного, направленного на формирование целостной
информационно модели мира, позволяющей обществу осуществлять
регулирование своего развития на всех уровнях – от индустриальной
деятельности до функционирования общечеловеческих институтов;
• материального, формирующего глобальную инфраструктуру электронных
средств хранения, обработки и передачи информации.
2. Классификация ТСИ
МикроЭВМ (персональные компьютеры), подразделяются на
следующие типы:
• ППЭВМ – профессиональные персональные компьютеры (мощные,
дорогостоящие персоналки, применяемые для создания АРМов, т. е.
автоматизированных рабочих мест);
• ПЭВМ – персональные ЭВМ, используемые обычно в быту и обучении.
В настоящее время в мире сложилась следующая технологическая
структура ИОД (распределение по сферам производства и сбыта): – базовые
комплексы больших ЭВМ (без дополнительной оперативной памяти и ВЗУ);–
минимальная конфигурация мини ЭВМ и микроЭВМ (без дополнительных
ВЗУ);– периферия, т. е. дополнительное ОЗУ, ВЗУ; – носители информации
(диски, ленты, бумага); – сервис и программирование.
Спецификация определяет следующие основные типы
компьютеров.
1. Consumer PC (пользовательский компьютер).
3. Предназначен для работы вне локальной сети, в составе публичных
сетей типа Internet. Данный тип компьютера при установке
соответствующего программного обеспечения может использоваться как
обучающе-игровой, а также для работы малого/домашнего офиса (сектор
SOHO - Small Office/Home Office). Компьютер должен поставляться
подготовленным для подключения к Internet через модем или другое
устройство. Для поддержки мультимедиа-приложений графическая
подсистема этого типа ПК должна обладать большими возможностями, чем у
Office PC.
4. 2. Office PC (офисный компьютер)
Главное отличие от Consumer PC - минимизация TCO (Total Cost of
Ownership - общая цена владения), включая поддержку перезаписываемых
(upgradable) BIOS и удаленной загрузки. Компьютеры данного типа могут
работать в составе локальной сети, поэтому поставляются с сетевыми
адаптерами. Требования для этого типа следующие.
5. 3. Mobile PC (мобильный компьютер)
Основные направления совершенствования - снижение веса и
увеличение продолжительности работы от батарей. Требования для этого
типа следующие.
6. 4. Workstation PC (рабочая станция)
Компьютеры данного типа превосходят по своим возможностям Office
PC и предназначены для критичных к ресурсам задач, требующих
интенсивных вычислений (CAD/CAM, финансовые приложения, разработка
программного обеспечения и т.п.). Требования для этого типа следующие.
5. Entertainment PC (игровые или развлекательные компьютеры).
Для чего предназначены - понятно. Уметь должны многое.
• Высокопроизводительная 2D/3D графика, полноэкранный MPEG2 для
показа DVD-фильмов и DTV (Digital Television).
• Возможность подключения к дисплеям с большим размером экрана,
включая стандартные телевизоры.
• Hi-Fi аудио-подсистема, сравнимая по качеству с музыкальным
центром.
7. • Поддержка новых типов сигналов, таких как аналоговое и цифровое
телевидение, поступающих через обычную или спутниковую антенну либо
кабель.
• Поддержка подключения других устройств (камкодеры,
видеомагнитофоны и т.д.) через USB или IEEE 1394.
• Расширенный диапазон устройств ввода, включая дистанционное
управление, игровые устройства и т. д.
Основные требования следующие.
САПР
САПР (система автоматизированного проектирования) необходимо
рассматривать как неразрывную связку "пользователи - технические средства
- ПО проектирования".
8. Руководствуясь этим принципом основные классификационные
характеристики систем разбиты на следующие группы:
• Общие характеристики, определяющие взаимодействие систем АПР как
единого целого;
• Программные характеристики - разделяют системы по отдельным
особенностям программных решений;
• Технические характеристики, определяющие особенности используемых в
САПР средств вычислительной техники и периферийного оборудования.
• Эргономические характеристики, оценивающие эффективность
взаимодействия пользователя с программно-техническими средствами
САПР.
По назначению систем:
• Машиностроительные - разработка широчайшего спектра изделий: от
создания аэрокосмических систем до проектирования кофеварок и кухонных
комбайнов. Изделия микроэлектроники - проектирование принципиальных и
монтажных схем, печатных плат, автоматическое размещение элементов
изделий, автотрассировка.
• Электротехнические - разработка принципиальных схем и схем подключения
электротехнического оборудования, его пространственная компоновка,
ведение баз данных готовых изделий.
• Архитектурные - трехмерное проектирование архитектурно-строительных
конструкций, расчет специальных конструкций типа крыш, типовые
статические расчеты строительных конструкций, ведение баз данных
стандартных элементов, планирование территорий под строительство.
• Оборудование промышленных установок и сооружений - создание
принципиальных схем установок, пространственная разводка трубопроводов
и кабельных трасс, проектирование систем отопления, водоснабжения,
канализации, электроснабжения, вентиляции и кондиционирования, ведение
баз данных оборудования, трубопроводной арматуры, готовых
электротехнических изделий.
9. • Геоинформационные - оцифровка данных полевой съемки, анализ
геодезических сетей, построение цифровой модели рельефа, создание в
векторной форме карт и планов, ведение земельного и городского кадастров,
ведение электронного картографического архива.
По способу организации информационных потоков:
• Индивидуальные автоматизированные рабочие места - системы подобного
класса создаются на базе отдельных рабочих станций или ПК с
соответствующим ПО.
• Распределенная одноуровневая система - системы, объединенные в
локальную сеть с несколькими рабочими станциями и/или ПК;
функциональные возможности ПО в этом случае больше всего зависят от
технических параметров используемых средств вычислительной техники и
могут выполнять равноправные проектно-конструкторские функции; базой
для создания подобной сети может послужить, например, система
Pro/ENGINEER фирмы PTC, имеющая сопоставимые по цене и
возможностям функциональные аналоги САПР для рабочих станций и
персоналок.
• Распределенная многоуровневая система - системы, объединенные в
локальную сеть с одной или несколькими рабочими станциями и ПК;
функциональные возможности ПО в этом случае отличаются: на
высокопроизводительных рабочих станциях устанавливаются мощные и
достаточно дорогие САПР, а на персоналки - их существенно более дешевые,
но несколько сокращенные функциональные аналоги; в этом случае на
рабочих станциях осуществляется укрупнение и сборка деталей и узлов,
сконструированных на ПК; примером подобной организации работ может
служить программный тандем, образованный системами Euclid и Prelude
фирмы MATRA Datavision;
• Интегрированная многоуровневая система - системы, предназначенные для
проектирования и подготовки производства сложных изделий, как правило,
имеют и достаточно сложную внутреннюю иерархию информпотоков,
наложенную на запутанную структуру технических и программных средств;
современные высокоуровневые САПР имеют все средства для организации
параллельно-агрегатного инжиниринга, позволяющего управлять работой как
отдельных исполнителей, работающих в рамках одного проекта, так и
10. работой целых конструкторских отделов, решающих совершенно разные
задачи;
• Интегрированная система управления предприятием - системы,
управляющие всем комплексом задач функционирования предприятия как
единого целого. САПР/АСТПП в этом случае входят как отдельные
структурные элементы автоматизированной системы управления
предприятием.
По специализации программных средств:
• Узкоспециализированные утилиты - предназначены для выполнения 1-й
локальной функции системы, например, быстрого просмотра файлов моделей
и чертежей или для преобразования файлов из формата 1-й системы в формат
другой;
• Специализированные системы - позволяют автоматизировать комплекс
задач, связанных с 1-й достаточно узкой областью проектирования или
подготовки производства; в качестве примера можно привести системы
гибки листовых деталей, проектирования оснастки для холодной штамповки,
подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, контрольно-
измерительных систем и т.д.
• Универсальные системы - позволяют создавать изделия самого широкого
профиля; большинство машиностроительных САПР можно отнести именно к
универсальным системам.
• Комплексные системы - предназначены для решения проблем
проектирования и подготовки производства специальных высокосложных
изделий; например, специализированные судостроительные системы типа
Tribon фирмы Kockums Computer Systems или FORAN фирмы Senermar
позволяют автоматизировать практически весь цикл проектирования судна:
от определения формы корпуса судна, его основных размеров и
расположения основных отсеков и помещений до создания рабочих чертежей
блоков и секций корпуса, многочисленных трубопроводных систем,
кабельных трасс, а также подготовки управляющих программ для тепловой
резки деталей.
Технические характеристики
11. По используемым средствам вычислительной техники:
• персональные компьютеры на базе процессоров Intel Pentium;
• рабочие станции на базе разнообразных архитектур (RISC, SPARC, MIPS,
PowerPC, Pentium Pro и т.д.) различных производителей SUN, Silicon
Graphics, Digital, Hewlett-Packard, IBM и др.);
• миниЭВМ (DEC VAX, CM);
• мэйнфреймы (IBM 360/370, ЕC).
По способу объединения технических средств:
• автономные рабочие станции;
• многотерминальные ЭВМ;
• одноранговая локальная сеть;
• локальная сеть с выделенным сервером;
• гетерогенная сеть со сложной структурой.
По используемым техническим средствам и периферийному
оборудованию САПР:
• САПР минимальной конфигурации - монитор 14-15 дюймов, устройства
ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь), устройства
вывода информации (матричный, струйный или лазерный (светодиодный)
принтеры формата А4; карандашный, перьевой или струйный плоттер
формата А1), устройства хранения информации (стример для резервного
копирования данных).
• Технически развитые САПР - один или несколько мониторов от 17 дюймов и
выше, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура,
мышь); дигитайзер (цифровой планшет) формата А0; сканер формата А1-А0;
устройства вывода информации (струйный или лазерный (светодиодный)
принтер формата А3-А4; один или несколько плоттеров формата А1-А0
(перьевой рулонный, струйный, лазерный или светодиодный)); устройства
