Las principales características de funcionamiento de las computadoras digitales electrónicas.

Las computadoras tienen las siguientes características:

Potencia de computación rápida

El trabajo de las computadoras electrónicas se basa en el principio de los circuitos de pulsos electrónicos y sus diversos componentes funcionales. están compuestos por circuitos electrónicos, entre los cuales La propagación de campos eléctricos juega un papel importante. Sabemos que la velocidad de propagación del campo electromagnético es muy rápida. Ahora las computadoras de alto rendimiento pueden realizar más de decenas de miles de millones de operaciones sumas por segundo. Si una persona puede realizar una operación en un segundo, entonces tendría que realizar más de 100 años de trabajo en una hora en una computadora electrónica común y corriente. En muchos casos, la velocidad de cálculo juega un papel decisivo. Por ejemplo, la navegación controlada por computadora requiere "calcular una velocidad más rápida que la que puede volar un avión". El pronóstico del tiempo requiere analizar una gran cantidad de datos. Por ejemplo, el cálculo manual requiere diez días y medio, lo que pierde el significado de pronóstico. Con los ordenadores se pueden calcular en pocos minutos las previsiones meteorológicas para varios días en una zona.

Precisión de cálculo suficientemente alta

La precisión de cálculo de las computadoras electrónicas no está limitada en teoría. Las computadoras generales pueden alcanzar 15 cifras significativas. A través de ciertos medios técnicos, esto se puede lograr con cualquier precisión requerida. . Hubo un matemático famoso en la historia, Pei Lie, que pasó 15 años calculando la relación pi π antes de poder alcanzar el puesto 707. Ahora deje que la computadora haga esto y podrá calcularlo hasta 100.000 dígitos en unas pocas horas.

Capacidad de supermemoria

Existen muchas unidades de almacenamiento en el ordenador para almacenar información. La capacidad de la memoria interna es una diferencia importante entre las computadoras electrónicas y otras herramientas informáticas. Debido a la capacidad de memorizar información internamente, no es necesario recuperar datos del exterior cada vez durante la operación. En lugar de eso, solo necesita ingresar los datos en la unidad de almacenamiento interna con anticipación, y los datos se pueden obtener directamente desde. la unidad de almacenamiento durante el funcionamiento. Esto mejora enormemente la velocidad de cálculo. La capacidad de la memoria de la computadora puede ser muy grande y su memoria es particularmente fuerte.

Capacidad de juicio lógico complejo

Las personas tienen la capacidad de pensar. La capacidad de pensar es esencialmente una capacidad de juicio lógico, que también se puede decir que es una capacidad de análisis de relaciones causales. Con la ayuda de operaciones lógicas, la computadora puede hacer juicios lógicos, analizar si la proposición es verdadera y tomar las contramedidas correspondientes en función de si la proposición es verdadera o no. Por ejemplo, existe un "problema de los cuatro colores" en matemáticas, que establece que no importa cuán complejo sea un mapa, solo cuatro colores son suficientes para que las áreas adyacentes tengan colores diferentes. Durante más de 100 años, muchos matemáticos han intentado demostrarlo o revertirlo, pero no han obtenido resultados y se ha convertido en un problema famoso en matemáticas. En 1976, dos matemáticos estadounidenses finalmente utilizaron computadoras para realizar razonamientos lógicos muy complejos y verificaron esta famosa conjetura.

La capacidad de trabajar automáticamente según el programa.

Generalmente, las máquinas son controladas por humanos. Cuando los humanos dan una instrucción a la máquina, la máquina completa una operación. El funcionamiento de la computadora también lo controlan las personas, pero debido a que la computadora tiene capacidad de almacenamiento interno, las instrucciones se pueden ingresar en la computadora con anticipación y almacenarse. Una vez que la computadora comienza a funcionar, las instrucciones se obtienen de la unidad de almacenamiento para controlar la computadora. funcionamiento del ordenador. Esto permite a las personas automatizar operaciones sin tener que intervenir en el trabajo del ordenador. Esta forma de trabajar se llama control de programa.

Las computadoras electrónicas generalmente se dividen en dos categorías: computadoras analógicas que procesan señales analógicas y computadoras digitales que procesan señales digitales. La mayoría de las computadoras que se utilizan actualmente son computadoras digitales. Las señales eléctricas utilizadas por las computadoras electrónicas analógicas para representar y procesar datos internamente simulan señales reales en la naturaleza. Por ejemplo, puede utilizar señales eléctricas para simular temperatura, humedad, etc. que cambian continuamente con el tiempo. Este tipo de señal eléctrica que simula señales reales en la naturaleza se denomina "señal eléctrica analógica" y su característica principal es el "cambio continuo en el tiempo". El procesamiento interno de las computadoras electrónicas digitales es una señal eléctrica llamada señal de símbolo o señal digital. La característica principal de esta señal es "discreta", es decir, no puede haber un tercer símbolo entre dos símbolos adyacentes. Lo que habitualmente llamamos computadora se refiere a una computadora electrónica digital.

Los campos de aplicaciones informáticas han penetrado en todos los ámbitos de la vida de la sociedad, cambiando el trabajo, el estudio y el estilo de vida tradicionales y promoviendo el desarrollo social. Los principales campos de aplicación de las computadoras son los siguientes:

1. Computación científica (o cálculo numérico)

La computación científica se refiere al uso de computadoras para completar cálculos de problemas matemáticos planteados en la ciencia. tecnología de investigación e ingeniería. En el trabajo científico y tecnológico moderno, los problemas de informática científica son numerosos y complejos.

Al utilizar la computación de alta velocidad, la gran capacidad de almacenamiento y las capacidades de computación continua de la computadora, se pueden realizar varios problemas de computación científica que no se pueden resolver manualmente.

Por ejemplo, para determinar el tamaño de los componentes en el diseño arquitectónico, se derivan una serie de ecuaciones complejas mediante mecánica elástica, que no han podido resolverse durante mucho tiempo porque los métodos de cálculo no pueden mantener arriba. Las computadoras no sólo pueden resolver este tipo de ecuaciones, sino que también suponen un gran avance en la teoría de la elasticidad, con la aparición del método de los elementos finitos.

2. Procesamiento de datos (o procesamiento de información)

El procesamiento de datos se refiere a una serie de recopilación, almacenamiento, organización, clasificación, estadísticas, procesamiento, utilización y difusión de diversos datos. Un nombre colectivo para actividades. Según las estadísticas, más del 80% de los ordenadores se utilizan principalmente para el procesamiento de datos. Este tipo de carga de trabajo es grande y variada, lo que determina la dirección dominante de las aplicaciones informáticas.

El procesamiento de datos ha pasado por tres etapas de desarrollo desde lo simple hasta lo complejo. Son:

①El procesamiento electrónico de datos (EDP), que se basa en el sistema de archivos. Gestión individual dentro de un departamento.

② Sistema de Información de Gestión (MIS), que utiliza tecnología de bases de datos como herramienta para lograr una gestión integral de un departamento para mejorar la eficiencia del trabajo.

③El Sistema de soporte de decisiones (DSS), que se basa en una base de datos, una biblioteca de modelos y una biblioteca de métodos, ayuda a los tomadores de decisiones gerenciales a mejorar su nivel de toma de decisiones y mejorar la exactitud y efectividad de las estrategias operativas.

En la actualidad, el procesamiento de datos se ha utilizado ampliamente en la automatización de oficinas, la gestión y la toma de decisiones asistidas por computadora en empresas e instituciones, la recuperación de información, la gestión de bibliotecas, el diseño de animación de películas y televisión, la informatización de la contabilidad y otras industrias. . La información está formando una industria independiente. La tecnología multimedia permite mostrar la información a las personas no sólo en números y texto, sino también en sonidos emotivos e imágenes.

3. Tecnología asistida (o diseño y fabricación asistidos por ordenador)

La tecnología asistida por ordenador incluye CAD, CAM y CAI, etc.

⑴Diseño asistido por computadora (CAD)

El diseño asistido por computadora es un método que utiliza sistemas informáticos para ayudar a los diseñadores en ingeniería o diseño de productos a lograr los mejores resultados de diseño con tecnología. Ha sido ampliamente utilizado en aviones, automóviles, maquinaria, electrónica, construcción e industria ligera y otros campos. Por ejemplo, en el proceso de diseño de computadoras electrónicas, la tecnología CAD se utiliza para simulación de arquitectura, simulación lógica, división de complementos, cableado automático, etc., mejorando así en gran medida la automatización del trabajo de diseño. Por otro ejemplo, en el proceso de diseño arquitectónico, la tecnología CAD se puede utilizar para realizar cálculos mecánicos, cálculos estructurales y dibujos arquitectónicos, etc. Esto no solo aumenta la velocidad del diseño, sino que también mejora en gran medida la calidad del diseño.

⑵ Fabricación asistida por ordenador (CAM)

La fabricación asistida por ordenador es el proceso de utilizar sistemas informáticos para gestionar, controlar y operar equipos de producción. Por ejemplo, en el proceso de fabricación de productos, las computadoras se utilizan para controlar el funcionamiento de las máquinas, procesar los datos necesarios en el proceso de producción, controlar y procesar el flujo de materiales e inspeccionar los productos. El uso de la tecnología CAM puede mejorar la calidad del producto, reducir costos, acortar los ciclos de producción, aumentar la productividad y mejorar las condiciones laborales.

La integración de la tecnología CAD y CAM para realizar la automatización del diseño y la producción se denomina Sistema de Fabricación Integrado por Computadora (CIMS). Su implementación realmente permitirá una fábrica (o taller) de productos químicos no tripulado.

⑶Instrucción asistida por computadora (CAI)

La instrucción asistida por computadora utiliza sistemas informáticos para utilizar material didáctico para enseñar. El material didáctico se puede desarrollar y producir utilizando herramientas de escritura o lenguajes de alto nivel. Puede guiar a los estudiantes a aprender de manera cíclica y progresiva, permitiéndoles aprender fácilmente el conocimiento requerido del material didáctico. Las principales características de CAI son la educación interactiva, la orientación individual y la enseñanza individualizada.

4. Control de procesos (o control en tiempo real)

El control de procesos es el uso de computadoras para recopilar datos de detección de manera oportuna y ajustar o controlar rápidamente y automáticamente el objeto de control. según el valor óptimo.

El uso de computadoras para el control de procesos no solo puede mejorar en gran medida el nivel de automatización del control, sino también mejorar la puntualidad y precisión del control, mejorando así las condiciones laborales, la calidad del producto y la tasa de calificación. Por lo tanto, el control de procesos por computadora se ha utilizado ampliamente en maquinaria, metalurgia, petróleo, industria química, textil, energía hidroeléctrica, aeroespacial y otros sectores.

Por ejemplo, en la industria automotriz, el uso de computadoras para controlar las máquinas herramienta y toda la línea de ensamblaje no solo puede automatizar el procesamiento de piezas con alta precisión y formas complejas, sino también automatizar todo el taller o la fábrica.

5. Inteligencia Artificial (o Simulación Inteligente)

La Inteligencia Artificial (Inteligencia Artificial) es una simulación por computadora de actividades inteligentes humanas, como la percepción, el juicio, la comprensión, el aprendizaje y la resolución de problemas. y reconocimiento de imágenes, etc. En la actualidad, la investigación sobre inteligencia artificial ha logrado muchos resultados y algunos de ellos han comenzado a avanzar hacia la etapa práctica. Por ejemplo, sistemas expertos que pueden simular expertos médicos de alto nivel para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, robots inteligentes con determinadas capacidades de pensamiento, etc.

6. Aplicación de red

La combinación de tecnología informática y tecnología de comunicación moderna constituye una red informática. El establecimiento de redes informáticas no sólo resuelve el problema de la comunicación entre computadoras en una unidad, una región y un país, y el intercambio de diversos recursos de software y hardware, sino que también promueve en gran medida el intercambio internacional de textos, imágenes, videos y Transmisión y procesamiento de diversos tipos de datos como la voz.