Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері
Списочный состав группы -17 воспитанников из них 3 человека (Гуща Аня, Козаченко Катя, Бабайко Милана) остаются в Д\У, а 14 уходят в школу. На протяжении всего года дети с удовольствием занимались, принимали активное участие в музыкальных и физкультурных праздниках и досуг, посещали кружки: «Познайка» «Крепыш». Проанализировав педагогическую диагностику на начало учебного года и к выпуску в школу хочется отметить динамику развития, успешность воспитания и обучения воспитанников по всем областям. Элементарные математические представления: начало года – 1,8 конец года-2,9 (в целом соответствует показателю). Особенно хочется отметить успехи Ульяны. К, Миланы.В, Яна. Г, Глеба.Г, Маши.Е, Вари.У. Ребёнок и общество: начало года -2,4, а к концу года 3 Все дети соблюдают правила личной гигиены, проявляют отзывчивость, сочувствие, оказывают помощь, знакомы с понятием «Родина», с государственной символикой и т.д. Ребёнок и природа: начало года-2.1, а к концу года -3 (в целом соответствует показателю) Во время наблюдений на прогулках устанавливают причинно - следственные связи, бережно относятся к живой природе, энергетическим ресурсам, проявляют гуманное отношение к природному сообществу и.т.д Искусство: начало года – 1.9, к концу года – 2.8. Всегда проявляли творческий подход к выполнению работ по изо деятельности- Милана.Б, Милана.В, Ульяна.К, Ян.К, Настя.К, Даша С, Катя.К, их успехи способствовали развитию мелкой моторики руки –элементарные графические умения для овладения письмом. Посещение кружка «Театральный калейдоскоп» позволило проявлять творчество при драматизации сказок и других художественных произведений, а так же выразительно читать стихи на утренниках. Развiццё маулення i культура мауленчых зносiн: начало года 1.4, к концу года-2.4. Дети проявляют интерес к белорусскому творчеству, пополнили свой активный запас белорусскими словами. Интересно прошло открытое занятие. «У госцi да ката Баюна». На родительском собрании были даны рекомендации по проведению дидактических развивающих игр летом на закрепление полученных знаний, а так же проводится индивидуальная работа в Д\У в летний оздоровительный период. Все дети готовы к школе и хочется пожелать им только успехов на первой ступеньке школьной лестницы. Пән бөлімдерінің мазмұны Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері Электронды есептеуіш машиналары. XX ғасырдың 1-жартысында радиотехника кең қарқынмен дами бастады. Радиоқабылдағыштар мен радио арқылы хабарбергіш құралдың негізгі элементі электронды-вакуумды шамдар (лампалар) болды. Электрондық шамдар алғашқы электрондық есептеуіш машиналарының техникалық негізін салды. Бірінші электронды есептеуіш машинасы 1946 жылы АҚШ-тың Пенсильван университетінде жасалды, оны ENIAC деп атады. ENIAC-тың конструкторлары Дж. Моучли және Дж. Эккерт болды. Оның үлкендігі сонша, оны басқа орынға апаруға мүмкіндік болмады. ENIAC-тың салмаға 30т, ал оған 18000 электрондық шамдар орналастырыл-ды, ол бір секундта 15000 қосу, азайту амалдарын, 3000 көбейту амалын орындай алды. Жұмыс кезінде тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытылуды талап етті. 1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз мақаласында ЭЕМ-нің жұмыс атқару принципі мен құрылғыларын толық көрсетті. ЭЕМ жұмысының басты принципі – программалар мен деректердің машинаның жалпы жадында сақталу принципі болды. Мақала мазмұнының идеясы «Джон Фон Нейманның ЭВМ архитектурасы» деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы EDSAC машинасы құрастырылды. Алғашқы ЭЕМ-дер тек бір данадан ғана жасалған. Дамыған елдерде олардың сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды. Бұрынғы Советтер Одағына бірінші ЭЕМ 1947-1948 жылдары академик Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен жасалды, оны МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) деп атады. 1951 жылдан бастап бұл машинада әр түрлі есептеулер жүргізіле басталды. Оның жедел жады электрондық шамнан тұрды, оған 100 ұяшық орналастырылды, ол секундына 50 амал орындай алатын болған. 1952-1953 жылдары оның жетілдірілген түрі БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина) өндіріске қосылды, ол секундына 10000 амал орындайтын болды. Оның жедел жадысы алдымен электронды-акустикалық сызықтан, одан соң электронды-сәулелік түтіктен, ал кейініректе ферриттік біліктерден (сердечник) құрылды. Сыртқы жады екі магниттік таспалардан құрылды. 1960 жылдан бастап бұрынғы Советтер Одағында екінші буындағы машиналар шығарыла бастады. Олар: М- 220, БЭСМ-3, БЭСМ-4, «Урал-11», «Урал-13», «Урал-16», «Минск-22», «Минск-32» және т.б.
ЭЕМ буындары. ЭЕМ-нің даму тарихы бірнеше буындардан тұрады. Буындардың ауысуы электрондық техникалардың дамуына, ЭЕМ-нің элементтік базасына тәуелді болды. Нөлдік буын.
Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды. Негізгі базасы электрондық шамдардан құрылған (ENIAC және басқа да ЭЕМ-дер) ЭЕМ-дер олардың бірінші буынына жатады (1940-1955 жылдар). Оларды қазіргі ЭЕМ-дердің аталары (аналары) деп те атайды. Егер Бэббидж машинасын еске алсақ, оны ЭЕМ-дердің арғы атасы деуге болады. Бірінші буындағы машиналарбірнеше жүздеген шаршы метр орын алатын және мыңдаған шамдар орналасқан алып құрылғылар болатын. Программалар мен сандарды оларға енгізу үшін перфоленталар мен перфокарталар пайдаланған. Бұл машиналарға программалар машиналық кодтарда жасалған, сондықтан кез-келген адам программа құра білмеген. Ең жылдам машиналардың еептеу жылдамдығы секундына 20000 амалдан тұрады. 1955 жылдан бастап екінші буындағы ЭЕМ-дер пайда бола бастады. Оларда электрлік шамдардың орнына жартылай өткізгіштер-транзисторлар пайдаланылды. Сонымен, ЭЕМ-нің көлемі бірнеше есе кішірейді, пайдалынылатын электр қуаты да аз болды, онымен қатар олардың амал орындау жылдамдықтары секундына бірнеше он мыңдаған амалға жетті. Онымен қатар жоғары деңгейдегі программалау тілдері де дами бастады: Фортран, Алгол, Кобол және т.с.с. Программалар алгоритмдік тілдерде құрылатын болғандықтан, олар машинаға тәуелсіз болды. Көп уақыт өтпей-ақ электрондық өндіріс орындары интегралдық схемалар жасай бастады. Интегралдық схемада кішкентай жартылай өткізгішті кристаллға бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған транзисторлар орналастырылды. Содан кейін бірнеше жүздеген мың транзисторлардан тұратын жартылай өткізгіш кристаллдар- үлкен интегралдық схема (ҮИС) пайда болды. Интегралдық схема негізінде құрастырылған ЭЕМ-дер үшінші буындағы машиналар деп аталады. Бұл машиналардың жады үлкен, амал орындау жылдамдығы секундына бірнеше миллион амалға жетті. Сыйымдылығы шексіз, жұмыс орындау жылдамдығы жоғары, сыртқы жадқа сақтау құрылғысы – магниттік дискілер пайда болды. Үшінші буындағы машиналарды бір мезгілде бірнеше программалардың қатар орындалуына мүмкіндік туды. Бұндай режим мультипрограммалық режим деп аталды. Осы кездің өзінде-ақ белгілер базасы жасала бастады, бұл ЭЕМ-дерді халық шаруашылығында кеңінен пайдалануға мүмкіндік туғызды. 1971 жылы АҚШ-тың «Интел» фирмасы алғашқы микропроцессор құрастырды. Бұл компьютердің процессорының жұмысын атқаратын өте үлкен интегралдық схемадан құрастырылған құрылғы болды. Микропроцессорлардың жасалуы информатикадағы үлкен төңкеріс болды. Осының арқасында кішкене ғана ЭЕМ-дер, яғни дербес компьютер пайда болды. Қазіргі кезде төртінші буындағы ЭЕМ-дер 70-жылдардан бастап өндіріске енді. Бұл ЭЕМ-дердің біреуінің жады, көлемі және амал орындау жылдамдығы бірінші буындағы ЭЕМ-дердің бірнеше ондағандарымен парапар. 1980 жылдан бастап АҚШ-тың IBM фирмасы дербес компьютер жасау жолында дүние жүзі бойынша алдыңғы фирмалардың бірі болды. Ал 1990 жылдың басынан бастап көрнекті фирмалардың бірі Apple Corparation болды, ол Macintosh маркалы компьютер шыға бастады. Қазақстан Республикасының Ұлттық радиоэлектроника және байланыс орталығы Германияның Siemens фирмасымен бірлесіп, мектептерге арналған компьютерлер шығару ісін қолға алуда. Біз ЭЕМ-нің төрт буынына қысқаша тоқталдық олардың бір-бірінен айырмашылықтары көп және кемшіліктері де жоқ емес. Негізгі кемшіліктің бірі олардың жұмыс атқару үшін арнайы тілдерді пайдалануды қажет ететіндігінде, болмаса, олар сізді түсінбейді. Қалайда бір есепті шешу үшін, оған белгілі бір тілде программа құруымыз қажет. Қазіргі кезде көптеген елдерде бесінші буындағы ЭЕМ-ді жасау ісі қолға алынды. Ол машиналар адамды кәдімгі адам сөйлейтін тілде түсінуі қажет. Яғни ЭЕМ «Жасанды интеллект» негізінде құрылуы қажет. Егер бұл идея толығымен іске асатын болса, онда ЭЕМ кәдімгі сіз арқылы информация қабылдайтын болады және берілген алгоритм бойынша программаны өзі құрып, есепті машинаның өзі шешетін болады.
Информацияларды кодтау (таңбалау). Қандайда бір алфавитті пайдаланып информация жазуды кодтау деп атайды. Бір ғана информацияны әртүрлі жолда жазуға болады. Бір белгі тобынан екінші белгі тобына көшіру жолын код деп атайды. Информациялардың сақталу, қабылдану, берілу және өңделу жолдары информациялардың жазылу (кодталу) түріне көп тәуелді болады. Информациялардың кодталуы (кейде оны шифрлау деп те атайды) оның кері кодталуына (декодталуына-декодирование) қолайлы болатындай етіліп жазылуы қажет. Кодталғанда қанша аз алфавит пайдаланса, кері кодтау сонша жеңіл болады. Практика жүзінде информацияларды кодтау үшін Морзе алфавиті немесе екілік алфавит пайдаланылады. Мысалы, баяғыда жасалған телеграф аппаратын пайдаланғанда, қосқышты өшіріп және жағып отыру арқылы информация берілген. Информацияны пайдаланушының қағазында қосқышты басып тұру уақытына байланысты сызықша және нүкте жазылып отырған. Ондай хабарларды беруге төмендегі Морзе әріпі пайдаланылған. A.- F..-. L.-.. Q --.- V …- B -… G --. M -- R.-. W.-- C -.-. H …. N -. S… X -..- D -.. I.. O --- T - Y -.-- E. J.---- P.--. U..- Z --.. K -.- 0 ----- 1.---- 2..--- 3 -- 4 ….- 5 ….. 6-…. 7 --… 8 ---.. 9 ----. Екілік алфавитте 0 және 1 белгілері пайдаланылған, оларды ондық алфавиттен ажырату үшін екілік код деп атаған. Ағылшын тілінде екілік белгі, Binary digit сөзінен қысқартылып, бит деп аталған. Бұдан кейін ол екілік белгінің бірін (0 немесе 1-ді) бит деп атайтын боламыз. Информацияларды бұлайша екі белгімен белгілеу оларды сақтауға, беруге, өңдеуге арналған құрылғылардың конструкциясын жеңілдетеді. Екілік сандар алфавитінің қарапайымдылығы оның есептеу техникасында кең тарауына себеп болды. 0 және 1 мәндері ЭЕМ-дерде «магниттелген-1, өшірілген-0», «заряды бар-1, заряды жоқ-0», «іске қосылған-1, өшірілген-0» сияқты және басқа да физикалық құрылғыны қарапайым етіп қана қоймай, орнықтылық және экономдық қасиетке де ие. Екілік алфавит көмегімен кез келген алфавиттің символдары кодтар түрінде таңбаланады, яғни бұл кез келген тілде жазылған мәлімет екілік кодтар түрінде бейнеленеді. Екілік алфавит өте қажет екені белгілі болды, ендеше символ түріндегі информацияларды олар арқылы қалай жазуға болады? 0 және 1 белгілері арқылы төрт символды ғана белгілеуге болады, олар: 00, 01, 10, 11- бұл өте аз. Тек орыс тілін кодтауға арнайы белгілерден (?,! және т.б.) өзге 33 символ қажет болады. Кез келген мәтіндік информацияларды кодтау үшін жоқ дегенде 200-ден астам символ қажет. Сондықтан символдарды кодтау үшін 8 биттің комбинацияларын қолдану (0 мен 1 тұратын 8 белгі) қабылданған. 8 биттен тұратын кодты байт деп атайды. 0 мен 1-ден тұратын 8 бит, яғни 1 байт арқылы 256 символды кодтауға болады: 00000000, 00000001, 00000010,..., 11111111. Енді бұл арқылы орыс әріптерін ғана кодтап қоймай, латын, қазақ әріптерін де, цифрларды да, тіпті арнайы белгілерді де (графиктік, псевдографиктік) кодтауға болады. Кодталатын символдардың тобын кодтау кестесі деп атайды. ASСII коды. Есептеу техникаларында көп пайдалынылып жүрген код ASСII { American Standart Code For Information Interchange- америкалық информация алмасудың стандартты коды } коды болып табылады, ол арқылы кодтау кестесі 1-суретте көрсетілген. Кодталған кесте 16 жатық және 16 тік жолдан тұрады. Кестедегі символдың орны оналтылық код арқылы кодталған. Кесте екі бөліктен тұрады: стандартты және альтернативті. Стандартты бөлікте 128 ( 0-ден 127-ге дейін кодтар) цифрлар, латын алфавитінің әріптері, компьютер жұмысын басқаратын арнайы символдар орналасқан. Альтернативті бөлікте 128 символ орналасқан (128-ден 255-ке дейін), бұларда ұлттық әріптер (орыстың, қазақтың, жапонның және т.б.), псевдографикалық және кейбір арнайы символдар орналасқан. Ондық, екілік, оналтылық жүйедегі сәйкестік сандар кестесі көрсетілген.
Сәйкестік сандар кестесі Мысалы, «Парта» сөзін кодтап көрейік. Ол үшін ASСII кестесінен әр әріпке сәйкес кодтар табамыз: П-F8, А-08, P-09, T-29, A-08. сонымен ПАРТА сөзі бұл кодта былай болады: F8080929087. Енді бұл сөзді ASII-ді пайдаланып екілік кодта жазайық: F8-11111000, 08-00001000, 09-00001001, 29-00101001. Бұларды тізбектеп жазсақ: 11111000 00001000 00001001 00101001 11111000 шығады. Мәтіндік информацияларды ASСII кестесін пайдаланып. Ол үшін: Мәтіндік әр символдың кодын кестеден табыңыз. Оның коды оналтылық жүйедегі екі саннан тұрады, оның біріншісі символ орналасқан жатық жол, ал екіншісі тік жол нөмірлері. Әрбір табылған оналтылық жүйедегі санды оған сәйкес екілік жүйедегі санмен алмастырыңыз. Бұл процесті керісінше де атқаруға болады, яғни екілік коды бойынша мәтіндегі символдарды анықтауға болады. Мысалы: 010000110100111101001101010100000101010101000100010101010010 коды бойынша мәтінді анықтау қажет. Ол үшін солдан оңға қарай кодты төт-төрттен бөліп шығамыз: 0100 0011 0100 1111 0100 1101 0101 0000 0101 0101 0100 0100 0101 0101 0010. Кестеден олардың оналтылық жүйедегі баламасын анықтасақ, COMPUTER сөзі шығады. Информация мәселенің ақиқаттық жағдайын толық ашатын болса, оның дәл болғаны. Дәлдігі жоқ информация оны түсінбеушілікке және оған байланысты дұрыс емес шешім қабылдауға әкеліп соғады. Егер информация оны түсінуге және белгілі бір шешім қабылдауға жеткілікті болса, онда оның толық болғаны. Информацияның бағалылығы оның берілу жолдарында, кейбір информация сізді қуандырады, кейбіреуі ренжітеді, кейбіреуінде тек фактілер баяндалады. Тіпті, хабардың берілу ырғағына, адамның мимикасына, қол сілтеу ретіне қарай информация әр түрлі бағаға ие болады. Егер информация толық, обьективті, пайдалы, дәл болса, ол сонша бағалы болады. Ең қажетті мәселенің бірі – информацияларды сандық бағалау, яғни өлшеу мәселесі. Мысалы, ғылыми жаңалықтарда берілген информацияларды, қоғамдық өсу теориясындағы информациялар көлемін өлшеу өте қиын. Ал техникалық аспект жағынан өлшеуге болады. Мысалы, алдыңғы информация жадтан қанша орын алады, келесі информацияға қанша орын қажет болады,- міне, бұлардағы информацияларды бағалауға болады. Техникада информация деп онда сақталатын, берілетін, өңделетін белгілер (таңба) тізбегін айтады. Олай болса берілетін информацияны ол арқылы берілетін символдар санымен есептеуге болады. Демек, информация көлемі деп хабардың ұзындығын, яғни хабарда пайдаланылған символдар санын айтады екен. Есептеуіш техникаларда кез келген хабардың символдары екілік кодта жазылатыны бізге мәлім. Ендеше, сақталатын, берілетін, өңделетін информация көлемі ондағы екілік белгілер санына тең. Мұндағы ең кіші өлшем 1 бит, яғни бір екілік белге. Одан үлкенірек өлшем 1 байт, ол 8 битке тең. Инфармацияның өлшем бірлігі. Олар: 1 байт=8 бит; 1 Кбайт=1024 байт 1000 байт; 1 Мбайт=1024 Кбайт 1000 миллион байт; 1 Гбайт=1024 Кбайт 1000 миллиард байт; ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ
|