Файл: Курс лекций по дисциплине Информационные технологии в юридической деятельности.rtf

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ: - Автоматизация управления отраслями, предприятиями, объединениями, корпорациями (АСУ).

- Автоматизированные банки данных.

- Решение научно-технических задач.

- Автоматизация проектирования.

ПРИМЕРЫ:

- применение банков данных различного назначения в деятельности правоохранительных органов. Эта область применения больших ЭВМ является, видимо, одной из самых распространенных и известных в мировой практике. В информатике даже существует научно обоснованная точка зрения, которая предлагает определять степень информатизации общества в конкретно взятой стране по количественным характеристикам применяемых баз и банков данных. Среди перечня видов баз и банков данных заметное место занимают те, которые применяются для задач юридической деятельности, начиная от эталонных банков законодательства и специализированных банков правоохранительных органов страны в целом и заканчивая региональными, соответствующими административно-территориальному делению государства;

- другие примеры эксплуатации этого класса ЭВМ соответствуют приведенным типовым задачам.

3. СРЕДНИЕ ЭВМ (ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ). Для задач, где обрабатывается очень большое количество исходных данных, но алгоритмы обработки состоят из сравнительно небольшого числа логических и арифметических операций. Результаты обработки в большом количестве печатаются в отредактированной форме в виде таблиц, ведомостей и т.д.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ:

- Инженерные расчеты.

- Обработка планово-экономических, учетных, статистических данных.
ПРИМЕРЫ: в юриспруденции данные ЭВМ, как и в большинстве других областей человеческой деятельности, применяются именно для решения планово-экономических задач, а также специфических статистических задач в области уголовно-правовой статистики.
4. МАЛЫЕ (МИНИ) ЭВМ. Отражают идею так называемых «малых» применений вычислительных машин в задачах, где по довольно простым алгоритмам обрабатываются небольшие объемы данных.

Для этих применений, например, ЭВМ общего назначения слишком велики и дороги. Кроме того, для применения ЭВМ данного класса могут быть и довольно специфические условия. В этих условиях компьютер должен работать и применительно к ним приходится создавать специализированные устройства для сбора или восприятия первоначальных данных, а также их предоставления пользователю в каком-то специфическом виде (на практических занятиях мы рассмотрим, что существо данных проблем относится к так называемым периферийным устройствам ЭВМ).

---

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ:

- Автоматизация управления технологическими процессами (АСУ ТП).

- Автоматизация контроля и измерений.

- Автоматизация научных исследований, испытаний сложных объектов.

ПРИМЕРЫ: эти машины применяются для реализации таких задач, как автоматизированное управление дорожным движением посредством светофорного регулирования, автоматизированная охрана объектов государственной и гражданской принадлежности.

5. МИКРОЭВМ (в том числе ПЕРСОНАЛЬНЫЕ). МикроЭВМ - это компьютер индивидуального применения, позволяющий удовлетворить различные информационные потребности пользователя.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ:

- Автоматизированные рабочие места (АРМ).

- Управление в сетях передачи данных.

- Первичная обработка информации в местах ее возникновения (интеллектуальные терминалы).

- Автоматизация задач обучения, бытовых, досуга.

ПРИМЕРЫ: в юриспруденции данный класс вычислительной техники находит одно из широких применений. Он позволяет, как реализовывать информационные задачи пользователей любого уровня в иерархической системе государства, так и выполнять отдельные задачи, которые ранее были присущи лишь вышестоящим классам компьютеров. Например, на персональных ЭВМ можно организовать довольно солидные банки данных, вести обработку планово-экономической и статистической информации большого объема, реализовывать выше обозначенные задачи применения малых ЭВМ и т.д. Такое положение в современный период стало характерным в силу качественного, революционного изменения возможностей персональных ЭВМ на базе передовых технологий микроэлектроники, программного обеспечения и ряда других организационных и физических факторов.

6. МИКРОПРОЦЕССОРЫ. Микропроцессор - это интегральная схема (как правило, большая или сверхбольшая), предназначенная для выполнения определенного набора функций.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ:

- Встроенные устройства контроля и управления приборами, машинами и т.д.

- Блоки и устройства вычислительной техники.

ПРИМЕРЫ: о многообразии применения микропроцессоров в мировой практике говорят данные, указывающие на то, что только направлений их использования для различных сфер деятельности человека насчитывается более 200 000.

Естественно, указанная общая ориентация массового применения микропроцессоров отражается и на деятельности правоохранительных органов. Микропроцессоры используются здесь во всех электронных и иных устройствах, как специализированного профессионального назначения, так и технических устройств и систем общего применения, адаптируемых для реальных практических потребностей.

---

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО КЛАССАМ. Из сказанного видно, что в настоящее время в развитии средств вычислительной техники наблюдаются очень серьезные, качественные изменения. Современный рост эффективности и быстродействия вычислительной техники на единицу стоимости и веса идет по экспоненте с периодом удвоения приблизительно за два года.

В частности, миниатюризация элементной базы позволяет резко изменить габаритные размеры ЭВМ, ее энергопотребление и другие взаимосвязанные характеристики. Вместе с тем, ЭВМ, выполненные в более миниатюрном исполнении, нередко, обладают возможностями, в несколько порядков превосходящими этот же класс машин более раннего изготовления. А как отмечалось, создание и активная разработка супермикроминиатюрных или нанотехнологий уже сейчас позволяет реально предполагать создание принципиально новых видов ЭВМ, которая будет терафлопным суперкомпьютером (с быстродействие в тысячу миллиардов операций с плавающей запятой в секунду), а величиной не больше спичечной головки.

Кроме того, резкое влияние на характеристики оказывает отмеченная выше тенденция доведения ее до параметров суперЭВМ с резким увеличением коммутационных возможностей.

В силу сказанного, не представляется реальным провести какое-либо четко разграниченное сравнение характеристик рассмотренных классов ЭВМ. Мы ограничились здесь лишь рассмотрением общих возможностей. Приведенные сведения базируются на ретроспективном анализе характерных применений компьютеров различных классов. Тем не менее, даже такое условное рассмотрение дает возможность представить существующий общий обзор задач, которые выполняются с помощью компьютерной техники.
4. Понятие «фон-неймановской» архитектуры

Как мы уже отмечали, в основе построения первых ЭВМ лежал программный принцип управления, предложенный Чарльзом Беббиджем в своей аналитической машине. Согласно принципу, программа или последовательность элементарных действий по обработке информации готовится заранее человеком, а задача машины состоит в четком и быстром исполнении данной последовательности (во времена Беббиджа такой программный принцип использовался, например, в механических станках ткацкой промышленности).

Идея программного управления вычислительным процессом была существенно развита немецким математиком

---

Джоном фон Нейманом (эмигрировавшим из Европы в США во время войны). Он обратился к проблеме вычислительных машин в 1943 году, а в 1945 году сформулировал принцип хранимой в памяти программы и ряд других необходимых подходов и методов для создания ЭВМ.

Его научный доклад об идеях и принципах построения программно-управляемых электронных машин представлял по сути дела теоретическую базу принципиально нового класса вычислительной техники. Данная концепция приобрела мировую известность и одобрение, прежде всего за то, что там были изложены конкретные пути создания стратегически требуемых вычислителей, сочетающих необходимое быстродействие, простоту изготовления, реальную работоспособность и приемлемую надежность.

Именно по предложенной в докладе методологии осуществлялись разработки и создание большинства первых ЭВМ. За это концепция ученого получила обобщающее название - «фон-неймановская» архитектура.

Следует отметить, что основные идеи такой архитектуры, несмотря на их первоначальную простоту, тривиальность, принципиальные ограничения (которые, кстати говоря, выявились на качественном уровне гораздо позднее - напомним «провал» пятого поколения), имели самое широкое распространение в области разработки ЭВМ. Продолжалось это на протяжении четырех поколений ЭВМ.

Лишь только в современный период начали осуществляться идеи создания машин, которые по своему построению отличаются от данной архитектуры (например, нейрокомпьютеры и другие архитектуры, о чем мы поговорим ниже). Рассмотрим суть «фон-неймановской» концепции.

В обычном представлении термин «архитектура» обозначает следующее.

Архитектура - (лат. architectura, от греч. architekton - строитель), зодчество, система зданий и сооружений, а также искусство их создавать.

Архитектура в информатике - концепция взаимосвязи элементов сложной системы (например, вычислительной машины, вычислительной сети и т.д.).

Архитектура вычислительной системы - общая логическая организация вычислительной системы, определяющая процесс обработки данных в ней. Она включает: методы кодирования данных, состав, назначение, принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.

Другие варианты определения:

1. 
   Принципы работы вычислительной системы на функциональном уровне безотносительно к физической реализации.
   
2. 
   Точно определенный интерфейс (система взаимодействия) между программами и аппаратурой вычислительной системы.
   

---

В разнообразии представленных определений мы стремимся подчеркнуть тот факт, что на современном уровне развития вычислительной техники при ее разработке и создании приходится затрачивать значительные ресурсы на предварительном концептуальном рассмотрении возможных композиций, сочетаний, технологий объединения, как больших систем, так и любого их модуля (на первый взгляд даже функционально незначительного). Причем для достижения высокопроизводительных, универсальных и, самое главное, надежных комплексов вычислительной техники обязательно приходится сочетать идеи как оригинального, оптимального построения разрабатываемых устройств, так и их совместимости на самых различных уровнях (программном, аппаратном, информационном, физическом и др.)

Таким образом, видна принципиальная значимость архитектурного построения ЭВМ (во всех отмеченных аспектах этой проблемы).

Основными чертами (идеями) «фон-неймановской» архитектуры ЭВМ являются:

1. Хранение программы действий машины в памяти самой машины. Это считается наиболее универсальной идеей фон Неймана, направленной на сокращение времени прохождения электрического сигнала по устройствам машины, что в конечном итоге будет определять быстродействие ее работы. Причем особо важным условием является то, чтобы данная память работала максимально быстро. За это далее мы будем называть ее оперативной;

2. Минимизация оборудования. Данная идея, как и следующие, были порождены слабостью ламповой элементной базы, а также общей установкой на увеличение быстродействия вычислительного комплекса в целом. Но и после замены элементной базы, пути, предложенные фон Нейманом, сохранились как исходная посылка для поиска более совершенных вариантов технологической реализации.

Смысл данного предложения в том, что было необходимо, с одной стороны, создать работоспособную ЭВМ, а, с другой - работающую с определенной надежностью. Поэтому перед разработчиками стояла задача применения в комплексе все меньшего числа самостоятельных устройств, но без потери общей работоспособности и уменьшения быстродействия;

3. 
   Минимизация внутренних связей. В этом подходе также отражается двойственная задача: иметь машину, устройства которой будут соединены как можно меньшим числом проводников, дорожек печатных плат, других физических линий, но, опять же, с выдержкой основных критериев по быстродействию, работоспособности и надежности функционирования. Следует подчеркнуть, что первоначальные идеи архитектуры порождали их дальнейшее усовершенствование, развитие (на основе практической эксплуатации ЭВМ, возникающих информационных задач и расширения новых сфер применения).
   

---