Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. Степанов А.Н.

Содержание учебника соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта по специальности «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» (010503) и типовой программе дисциплины «Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей», одобренной Научно-методическим советом УМО по образованию в области математического обеспечения и администрирования информационных систем. Материал учебника может быть полезен также студентам, обучающимся по специальности «Прикладная математика и информатика» (010501) и другим специальностям высших учебных заведений, связанным с современными информационными технологиями.

Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. Степанов А.Н.

Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей.

Технологическое развитие
Развивающиеся страны имеют ту же потребность, что и страны, находящиеся на переднем крае технологической эволюции вычислительной техники, чтобы быть в курсе новых разработок в области аппаратного обеспечения, программного обеспечения и приложений. Во многих случаях именно последние события могут принести наибольшую или более непосредственную пользу таким странам. Таким образом, при осуществлении учебных программ необходимо прилагать все усилия для обеспечения того, чтобы содержание учебных программ обновлялось и соответствовало местным потребностям.
Сразу же на ум приходят разработки, связанные с micro-компьютерными системами, текстовыми процессорами, электронными таблицами, распределенными системами и сетями. В области прикладных программ продолжается развитие технологий data-base, управления данными, разработки информационных систем, а также систем проектирования, в которых все большее внимание уделяется участию пользователей и системам поддержки принятия решений.
Организация курсов
Многие колледжи или университеты сформировали отдельные кафедры информатики: информатика, информатика и информатика, компьютерное образование, кибернетика, обработка данных или ряд других названий, которые используются для обозначения того или иного типа кафедры обработки информации. Часто курсы, связанные с обработкой информации, начинались на факультетах математики или электротехники, а иногда и на других факультетах. Сегодня они должны быть частью любой учебной программы. Ученые степени будут предоставлены в области компьютерных наук или инженерного отдела, а также в бизнесе.
Другое изменение в организации относится к колледжу или другому сопоставимому подразделению, в котором может быть расположен отдел. Часто это происходит в колледже искусств и науки наряду с математикой, физикой и химией или аналогично в колледже науки. Другая распространенная ситуация — это когда информатика будет преподаваться в инженерном колледже, или инженерно-технологическом. Обычно существуют местные обстоятельства, которые определяют, какая организация является лучшей. Иногда курсы могут быть лучше всего расположены в бизнес-школе, особенно если бизнес-компоненты являются основными, и это основные потребности области.
Потребности в персонале
Ни один курс не должен преподаваться без адекватного преподавательского состава. Очевидно, что следует искать наиболее квалифицированный персонал,который может быть предоставлен. Это может быть нелегко в наши дни, когда существует такой спрос со стороны промышленности и правительства на высококвалифицированных компьютерных ученых. Часто колледжи и университеты не могут конкурировать в финансовом отношении с промышленностью и правительством. Кроме того, школы пока не выпускают достаточного количества выпускников для удовлетворения текущего растущего спроса .
Как можно скорее на развивающемся факультете должен появиться факультет, полностью посвященный информатике. Многие факультеты теперь будут нанимать только новых преподавателей, имеющих степень доктора наук в области компьютерных наук или эквивалент. Вклад в науку также могут внести люди из других дисциплин, таких как математика, электротехника, физика или экономика, которые стали экспертами в использовании компьютеров в своих исследованиях или преподавании. Следует отметить, что знакомство с обычными инструментами на микрокомпьютерах без дальнейшего знания операционных систем и языков программирования не может рассматриваться как опыт в вычислительной технике.
Программы в области компьютерных наук были запущены всего с двумя или тремя людьми, особенно если они начинаются в другом отделе. Гораздо лучше, если соберутся три, четыре или более человек, представляющих экспертные знания в нескольких областях компьютерных наук. Это делает для более широкого предложения и делает лучшую работу по обучению студента, чтобы удовлетворить широту деятельности, которые существуют во внешней работе. Это не редкость сейчас, чтобы найти отделы с
10 от двадцати до тридцати штатных или эквивалентных преподавателей, преподающих информатику. Ни одна школа не должна, однако, ждать идеальной ситуации, чтобы прибыть. Потребности слишком велики.
Требования к оборудованию и использование
Некоторые виды вычислительного оборудования должны быть доступны для использования студентами и преподавателями. Так же, как лаборатории доступны для физики и химии, например, некоторый тип компьютерной лаборатории должен быть доступен для информатики. Преподавание относительно полной учебной программы по информатике без компьютеров просто нереально. Одна из главных критических замечаний отделов, даже с большим количеством вычислительного оборудования, заключается в том, что их проблемы недостаточно велики или они недостаточно реалистичны. Необходимо приложить все усилия для преодоления этих проблем.
Падение цен на все классы компьютеров было впечатляющим. В настоящее время на рынке имеются небольшие недорогие микрокомпьютеры, которые можно было бы использовать для начала, хотя они все еще не удовлетворяют потребности продвинутых курсов по базам данных, системному программированию или распределенным системам, и это лишь некоторые из них.
Вышеизложенные замечания частично основаны на том факте, что большинство школ с собственным отделением информатики уже имеют свое собственное оборудование или продвигаются к его получению. Это выше и выше того факта, что их школа, вероятно, имеет свой собственный компьютерный центр для обслуживания академических потребностей всей школы. Для класса кафедры системного программирования практически невозможно использовать школьный компьютерный центр для экспериментов с операционной системой. Факультеты информатики теперь действительно нуждаются в собственных компьютерах для себя и своих студентов.
Достаточно полная учебная программа по информатике требует, по крайней мере, множества компьютеров, начиная от ПК и заканчивая рабочими станциями. Они, в свою очередь, могут эмулировать компьютерные терминалы для совместного использования ресурсов через сеть. Опытные школы часто говорят, что им не хватает ресурсов. Таким образом, школа должна получить столько терминалов, сколько она может себе позволить, и научить их эффективному использованию.
Большую осторожность следует проявлять при выборе оборудования, главным образом потому, что дешевые микрокомпьютеры низкого класса растут на рынке. Следует иметь в виду ряд желательных особенностей оборудования:
Система архивирования, предотвращающая потерю незавершенного производства, особенно в командном режиме; и схема распространения программного обеспечения для обеспечения доступности компиляторов и инструментов как на законных основаниях, так и по разумной цене.
Низкопробные микрокомпьютеры могут быть использованы для элементарного обучения программированию, но большинство из них все же имеют ряд ограничений: малая адресная память, малое количество доступных языков программирования, слишком простая по сравнению с профессиональным оборудованием операционная система (MSDOS), элементарные системы хранения данных и т.д. При выборе микрокомпьютеров для обучения информатике все эти аспекты должны быть тщательно исследованы до принятия решения, в том числе и проблема технического обслуживания.
Учебный курс по программированию обычно требует, по крайней мере, среднего размера компьютера с разделяющей время операционной системой, чтобы позволить многим студентам получить доступ к компьютеру одновременно. Должен быть доступен ряд языков программирования, включая язык моделирования, а также систему управления базой данных, систему обработки текста и графические возможности. Это может быть достигнуто на рабочей станции.
Многие компьютерные проекты должны быть назначены классам; это требует системы достаточно большой, чтобы обрабатывать многие проекты
Само существование оборудования требует по крайней мере одного, а чаще двух человек, занятых полный рабочий день для обслуживания системы, аппаратного обеспечения и программного обеспечения .
Из-за относительно высокого риска потери времени на интерактивных машинах, студенты должны быть обучены с самого начала использовать надлежащие инструменты для проектирования, документирования и отладки своих программ на машине.
И последнее, но не менее важное: студентов следует поощрять к поиску практического опыта в промышленности или правительстве. Многие студенты в настоящее время участвуют в так называемой кооперативной программе, в рамках которой школа сотрудничает с промышленностью или правительством, и студент идет в школу один семестр, а затем на работу на следующий, или некоторые вариации этого плана. Таким образом, когда студент заканчивает учебу, он уже имеет реальный опыт, и фактически может продолжать работать на том же месте. Такие студенты обычно пользуются большим спросом.

[свернуть]

Предложения интернет-магазинов.