Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого




Скачать 90.73 Kb.
НазваниеЛюбая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого
Дата конвертации06.11.2012
Размер90.73 Kb.
ТипЛекция




Лекция 1.

Введение. Основные цели и задачи курса. Специальность и специализация. Основные разделы электроники и области применения.

Введение.

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого потенциала на объект созидания. Электроника имеет совсем юную, но богатую событиями историю. Первый ее период связан с простейшими передатчиками ключевого действия и приемниками, способными принимать их сигналы. Все они появились в начале нашего века. Затем наступила эпоха вакуумных ламп, которая ознаменовала собой возможность претворения в жизнь самых смелых идей. Сейчас мы являемся свидетелями нового этапа развития электроники, связанного с появлением твердотельных элементов, которые характеризуется неиссякаемым потоком новых ошеломляющих достижений. Технология изготовления больших интегральных схем (БИС) дает возможность производить такие кристаллы кремния и арсенида галлия, на основе которых создают калькуляторы, вычислительные машины и даже "говорящие" машины со словарным запасом в несколько тысяч слов. Развитие технологии сверхбольших интегральных схем (СБИС) открывает возможность создания еще более замечательных устройств.

Кроме того, в истории развития электроники наблюдается тенденция уменьшения стоимости устройств при увеличении объема их производства. Стоимость электронной микросхемы постоянно уменьшается по отношению к единице ее первоначальной стоимости по мере совершенствования процесса производства. На самом деле панель управления и корпус прибора стоят дороже, чем его электронная часть [1].

В результате совершенствования электронных компонентов появился новый класс совершенных технических средств — компьютеры. Персональные компьютеры, снабженные "дружественным" программным обеспечением, представляют собой основу создания разветвленной информационной инфраструктуры с банками данных и компьютерными сетями. Вырос интерес к персональным компьютерам во всем мире. Если к концу 1987 года в США насчитывалось более 30 миллионов ПК, то в настоящее время их количество приближается к количеству установленных телефонных аппаратов [2]. К концу 1996 года в мире эксплуатировалось более 300 млн. компьютеров, большая часть из которых объединялась в локальные, корпоративные и мировую сеть World Wide Web (WWW).

В 1968 году Министерство Обороны США озаботилось связью множества своих компьютеров в специальную сеть, которая должна была способствовать научным исследованиям в военно-промышленной сфере. Изначально к этой сети было предъявлено требование устойчивости к частичным повреждениям: любая часть сети может исчезнуть в любой момент. И в этих условиях всегда должно было быть возможным установить связь между компьютером-источником и компьютером-приёмником информации (станцией назначения).

Разработка проекта такой сети и его осуществление было поручено ARPA — Advanced Research Projects Agency — Управлению передовых исследований Министерства Обороны. Через пять лет напряжённой работы такая сеть была создана и получила название ARPAnet.

В течение первых десяти лет развитие компьютерных сетей шло незаметно — их услугами пользовались только специалисты по вычислительной и военной технике. Но с развитием локальных сетей, объединяющих компьютеры в пределах одной какой-либо организации, появилась потребность связать воедино локальные сети различных организаций. Время от времени предпринимались попытки использовать для этого уже готовую сеть ARPAnet, но бюрократы Министерства Обороны были против. Жизнь требовала быстрых решений, поэтому за основу будущей сети сетей Internet была взята структура уже существующей сети ARPAnet. В 1973 году было организовано первое международное подключение - к сети подключились Англия и Норвегия. Однако причиной начала взрывного роста сети Internet в конце 80-х годов стали усилия NSF (National Science Foundation — Национальный научный фонд США) и других академических организаций и научных фондов всего мира по подключению научных учреждений к сети.

Сейчас сеть Internet — это мировое сообщество около 30 тысяч компьютерных сетей, взаимодействующих между собой. Население Internet уже составляет почти 30 миллионов пользователей и около 10 миллионов компьютеров, причём количество узлов каждые полтора года удваивается. В.И.Вернадский писал: "Скоро можно будет сделать видными для всех события, происходящие за тысячи километров" [3]. Можно считать, что и это предсказание Вернадского сбылось.

Основные цели и задачи курса.

Целью лекционного курса по дисциплине "Введение в специальность" является освоение студентами теоретических основ и приобретение практических знаний по ознакомлению с проектированием и эксплуатацией аппаратных и программных средств для организации компьютерных систем и сетей.

В настоящее время в связи с широким применением ЭВМ в различных областях деятельности, созданием и развитием мировой компьютерной информационной сети WWW перед разработчиками аппаратных и программных средств возникла проблема защиты информации от несанкционированного использования.

Компьютерное пиратство, "разрушительное действие программных вирусов", перехват электромагнитных излучений с последующей дешифрацией и извлечением информации приводит не только к финансовым потерям фирм-разработчиков компьютерных систем, банков и других организаций, но становится реальной угрозой безопасности как отдельных государств, так и всего мирового сообщества, если учесть, что функционирование ядерных и космических вооружений осуществляется с помощью компьютерных систем управления.

В этих условиях подготовка специалистов, владеющих мастерством проектирования компьютерных систем и сетей и методами защиты информации и безопасности компьютерных систем, является актуальной и важной для любого государства.

Специальность и специализация.

Специальность (от лат. species — род, вид), вид занятия в рамках одной профессии (например, специальность врача — хирург, терапевт и т.д.) [4].

Специализация (франц. specialisation, от лат. specialis — особый, особенный, species — род, вид, разновидность), направление эволюционного процесса, выражающееся в формировании новых подотраслей внутри отрасли [5].

Основные разделы электроники и области применения.

Впервые термин "радиоэлектроника появился в 50-е годы. Сейчас под радиоэлектроникой понимается объединение двух разделов науки и техники — электроники и радиотехники.

Современная радиоэлектроника включает в себя большое число направлений науки и техники, связанных с проблемами передачи, приема и обработки информации с помощью высокочастотных электромагнитных волн. В этом состоит принципиальное отличие радиотехники от электротехники, в которой объектом передачи служит энергия [6]. Хотя передача информации непосредственно связана с передачей энергии, но уровни их в радиотехнике и электротехнике несоизмеримы. В некоторых случаях для передачи информации (радиовещание, радиолокация, космическая навигация и др.) необходимы достаточно высокие уровни энергии [7].

Второй составной частью радиоэлектроники является электроника, которая обеспечивает элементную базу радиоэлектроники. Сама по себе электроника стала значительной отраслью науки и техники. Особенно быстро стала развиваться электроника после 1948 г., когда был изобретен транзистор [8]. Была создана полупроводниковая техника, которая открыла новые возможности по микроминиатюризации элементной базы и, в конечном счете всех устройств радиоэлектроники [9].

Особенное влияние твердотельной электроники сказалось на развитии такого важного раздела радиоэлектроники, как вычислительная техника в ее цифровом (ЦЭВМ) и аналоговом (АЭВМ) вариантах. Первые ЦЭВМ появились в 1943 г. Это были очень сложные сооружения на электронных лампах с громадным количеством проводов, соединительных устройств и т.д. Их отличала малая надежность, незначительные быстродействие и память. Переход от электронных ламп к полупроводниковым устройствам и от проводников к печатным платам позволил резко сократить массогабаритные размеры ЦЭВМ и АЭВМ. Это увеличило их надежность, быстродействие и объем памяти. Стало возможным соединить радиоэлектронную аппаратуру и ЭВМ в единый комплекс, способный вести обработку поступающей информации в реальном масштабе времени, т.е. фактически ликвидировать трудоемкий этап хранения больших массивов обрабатываемой информации на носителях (бумаге, магнитофонных лентах, перфорационных картах и т.п.).

Минимальные размеры кремниевой пластинки (чипа), определяемые наличием дефектов (условий, препятствующих образованию действующего элемента), составляют 0,5 x 0,5 мм, а число элементов на таком монокристалле составляет 30000 и более.

По мере развития радиоэлектроники из нее выделился ряд новых областей науки и техники: квантовая электроника, оптоэлектроника, твердотельная электроника и микроэлектроника, инфракрасная техника, криогенная электроника, акусто- и магнитоэлектроника, хемотроника и др. [10]. Радиоэлектроника занимает некоторое промежуточное положение между науками фундаментального профиля: радиофизикой, физикой твердого тела, оптикой, механикой и техническими науками: электротехникой, автоматикой, технической кибернетикой [11].

В радиоэлектронной аппаратуре (РЭА) используются различные системы автоматического управления: АПЧ, АРУ, стабилизация напряжения при изменении его в сети электропитания и т.д. [12]. РЭА являются составной частью САУ и САР (например, режимом работы единой энергетической системы, полетами самолетов, ракет, космических кораблей и др.). Сегодня достижения радиоэлектроники широко используются в медицине, экономике, лингвистике, химии, биологии, психологии, археологии, сейсмологии, оптической астрономии и т.д. [13].


Контрольные вопросы.

1. В чем состоит основное значение электроники по отношению к радиоэлектронике?

2. Что позволило перейти к вычислениям в реальном времени и повысить надежность вычислительных машин?

3. Какими проблемами занимается радиоэлектроника? Какое положение занимает эта наука среди других?

4. Что послужило основой полупроводниковой техники и основой дальнейшего развития вычислительных средств?

5. Определите цель создания сети ARPA, объединившей локальные сети США.

6. Какие изменения основных задач функционирования глобальной сети произошли?

7. Охарактеризуйте класс проблем, связанных с ростом информационных потоков и развитием средств обработки информации.

8. Охарактеризуйте основные возможности и недостатки первых ЭВМ.

9. К каким устройствам предъявлялись повышенные требования надежности? Определите физическую основу этих устройств.

10. Сравните основные параметры ЭВМ 50-х, 70-х и определите роль кремниевых кристаллов в истории развития вычислительной техники.


Список литературы.

1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х томах. Пер. с англ. — М.: Мир, 1983. — Т. 1. 598 с., ил.

2. Персональный компьютер: Рабочее место профессионала/Авт. предисл. И.И.Макаров. — М.: Наука, 1989. — 172 с., ил.

3. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление.//Вернадский В.И. Начало и вечность жизни./Сост., вступ. ст., коммент. М.С.Бастраковой, И.И.Мочалова, В.С.Неаполитанской. — М.: Сов. Россия, 1989. — С. 140.

4. Советский энциклопедический словарь/Научно-редакционный совет: А.М.Прохоров (пред.). — М.: "Советская энциклопедия", 1981. — С. 1267.

5. Большая Советская энциклопедия. (В 30 томах). Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. — М.: "Советская Энциклопедия", Т. 24, 1976. — С. 311—312.

6. Проблемы современной радиотехники и электроники/Под ред. В.А.Котельникова. — М.: Наука, 1980. — 480 с.

7. Айсберг Е. Радио и телевидение ?.. Это очень просто. — М.: Энергия, 1979. — 231 с.

8. Ушаков В.Н., Долженко О.В. Электроника: от транзистора до устройства. — М.: Радио и связь, 1983. — 320 с.

9. Лосев А.К. Введение в специальность "Радиоэлектроника". — М.: Высш. шк., 1980. — 240 с.

10. Нефедов Е.И. Радиоэлектроника наших дней. — М.: Наука, 1986. — 192 с., ил.

11. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. — М.: Наука, 1981. — 496 с.

12. Нелинейные волны: самоорганизация/Под ред. А.В.Гапонова-Грехова, М.И.Рабиновича. — М.: Наука, 1983. — 264 с.

13. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. — М.: Наука, 1985. — 273 с.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconКурсовая работа по дисциплине «Экономика фирмы»
Как экономическое явление инфляция существует уже длительное время. Считается, что ее появление связано чуть ли не с возникновением...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconРеферат на тему: Инфляция и формы ее проявления
Как экономическое явление инфляция существует уже длительное время. Считается, что ее появление связано чуть ли не с возникновением...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconТесты, социометрия и др I. Современная психология
Современная психология – это широко разветвлённая область человеческих знаний о закономерности развития и функционирования психики,...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconС понятием "экология" связано губительное загрязнение всех сред обитания человека, животных и растений (земли, воды и воздуха), катастрофическое нарушение
...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconСоциальная стратификация и мобильность
То есть любая группа имеет право называться стратой. Не следует заменять страту понятием «класс», поскольку класс – это лишь разновидность...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconЧто такое симметрия?
Еще одним фундаментальным понятием науки, которое наряду с понятием "гармонии" имеет отношение практически ко всем структурам природы,...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconБерлин 1921-1923 по материалам архива
Это освоение новых научных горизонтов было неразрывно связано с пробуждением интереса к литературе русской эмиграции. Пионерский...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconМануальная терапия в нейроортопедии
Нейроортопедия – это новая, смежная область медицинских знаний о заболеваниях опорно-двигательного аппарата, ведущими направлениями...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconКнига помогает людям именно в этом. Одному видному газетному обозревателю принадлежат следующие слова: "Эта книга помогает людям. Она обладает глубоким влиянием на мышление и деятельность нашего поколения"
Дейл карнеги ректор института ораторского искусства и человеческих отношений дейла карнеги любопытно, что сегодня она раскупается...

Любая область человеческих знаний, основанная на синтезе, на изобретении, неразрывно связана с понятием искусства. Это связано с влиянием творческого iconРоссийской Федерации Иркутская государственная экономическая академия Факультет ускоренной подготовки
Возникновение маркетинга тесно связано с возникновением обмена и возникновением рынка. Маркетинг это работа с рынком ради осуществления...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница