Возможности и ограничения компьютерной технологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение 2

1. Исследование физических моделей 3

2. Возможности и ограничения компьютерной технологии 5

3. Подготовка к автоматизации рабочего места 8

Заключение 11

Список литературы 13

Введение

Единство законов обpаботки инфоpмации в системах pазличной пpиpоды (физических, экономических, биологических и т.п.) является фундаментальной основой теоpии инфоpмационных пpоцессов, опpеделяющей ее общезначимость и специфичность. Объектом изучения этой теоpии является инфоpмация - понятие во многом абстpактное, сушествующее «само по себе» вне связи с конкpетной областью знания, в котоpой она используется.

Это обстоятельство накладывает опpеделенный отпечаток на всю инфоpматику как науку об оpганизации компьютеpных инфоpмационных систем, - такие системы могут использоваться в самых pазных пpедметных областях, пpивнося в них «свои пpавила игpы», свои закономеpности, огpаничения вместе с тем новые возможности оpганизации бизнеса, котоpые были бы немыслимы без инфоpматики и связанного с ней компьютеpа. В этом плане невозможно пеpеоценить такие свойства инфоpмации как доступность, своевpеменность получения, коммеpческая ценность, надежность.

Инфоpмационные pесуpсы в совpеменном обществе игpают не меньшую, а неpедко и большую pоль, чем pесуpсы матеpиальные. Знания, кому, когда и где пpодать товаp, может цениться не меньше, чем собственно товаp,- и в этом плане динамика pазвития общества свидетельствует о том, что на «весах» матеpиальных и инфоpмационных pесуpсов последние начинают пpевалиpовать, пpичем тем сильнее, чем более общество откpыто, чем более pазвиты в нем сpедства коммуникации, чем большей инфоpмацией оно pасполагает.

1. Исследование физических моделей

При физическом моделировании используют физические модели, элементы которых подобны натуральным объектам исследования, но имеют чаще всего иной масштаб (например, макет самолета, макет отдельного района города, макет плотины электростанции). Физические модели могут иметь вид полномасштабных макетов (например, авиационные тренажеры), выполняться в уменьшенном масштабе (например, глобус) или в увеличенном масштабе (например, модель атома). Физические модели конкретны, очень наглядны, часто их можно даже потрогать руками. Хрестоматийный пример физической модели - макет самолета, летные свойства которого исследовались в аэродинамической трубе.

Физическое моделирование применяется для моделирования сложных объектов исследования, не имеющих точного математического описания.

При физическом моделировании для исследования некоторого процесса в качестве физической модели порой используют процесс другой физической природы, который описывается аналогичными математическими зависимостями.1

Чаще всего в качестве модели-заменителя используются электрические цепи. При этом моделируемые процессы могут иметь разнообразную физическую природу (механическую, гидравлическую, тепловую и др.).

При использовании электрических моделей физическое моделирование упрощается благодаря легкости конструктивной реализации и простоте измерений электрических и магнитных величин. С помощью электрических моделей имитируются, в частности, акустические, гидродинамические колебательные и волновые процессы.

Например, с помощью системы моделирования радиоэлектронных устройств легко моделировать работу городской водопроводной сети. При этом вместо потока воды при моделировании используется электрический ток, вместо водного напора - электрическое напряжение. Сопротивление водяных труб примерно эквивалентно электрическому сопротивлению резисторов.

Итак, многие явления различной физической природы имеют аналогичные (сходные, подобные) закономерности и описываются с помощью одних и тех же формул. Это обстоятельство делает возможным при физическом моделировании исследовать некоторое явление путем изучения другого явления совершенно иной природы. Описанный подход получил название аналогового моделирования, а модель, реализуемую с помощью иных физических механизмов, -- аналоговой модели.

При аналоговом моделировании используются универсальные аналоговые вычислительные машины (АВМ) или специализированные аналоговые модели.

В АВМ математические величины представляются в аналоговой форме в виде различных физических величин, например, электрического напряжения. В АВМ основными элементами являются операционные усилители (ОУ). Вид передаточной характеристики ОУ определяется конфигурацией цепей обратной связи. Необходимая модель в АВМ создается путем соединения нескольких электрических схем, каждая из которых выполняет определенную математическую операцию (суммирование, умножение, логарифмирование, интегрирование, дифференцирование и т. д.). Так, если в цепи обратной связи ОУ поставлен резистор, то такой блок выполняет операцию умножения, если конденсатор, то -- операцию интегрирования, если диод -- логарифмирование и т. д.

Заметим, что, в отличие от АВМ, в цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) математические величины представляются в цифровой форме (в двоичной системе счисления). Основными элементами ЦВМ являются процессоры, регистры, дешифраторы, мультиплексоры и другие комбинационные и последовательностные цифровые устройства.

Макроуровень моделирования -- степень детализации описания объектов, характерной особенностью которой является рассмотрение физических процессов, протекающих в непрерывном времени и дискретном пространстве.

Например, макроуровень описания радиоэлектронной аппаратуры -- схемотехнический уровень. На этом уровне рассматриваются радиоэлектронные схемы, состоящие из таких дискретных элементов, как транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, триггеры, логические элементы и т. п.

Микроуровень моделирования -- степень детализации описания объектов, характерной особенностью которой является рассмотрение физических процессов, протекающих в непрерывном пространстве (сплошных средах) и непрерывном времени.

Фазовыми переменными при моделировании на микроуровне являются поля напряжений и деформаций в деталях механических конструкций, электромагнитные поля в электропроводящих средах, поля температур нагретых деталей.

На этом уровне моделируется, например, работа излучающих телевизионных и радио антенн, устройств вихретоковой дефектоскопии, предназначенных для контроля качества промышленных металлических изделий, устройств электромагнитного ориентирования (силового воздействия на промышленные детали с помощью электромагнитного поля), изучаются защитные свойства электромагнитных экранов.

2. Возможности и ограничения компьютерной технологии

Географическая информационная система (ГИС) - современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, происходящих и прогнозируемых событий и явлений. Геоинформационные системы наиболее естественно отображают пространственные данные.

При помощи геоинформационных систем возможно построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети в больших городах. Средства анализа, имеющиеся в ГИС, позволяют не только прокладывать маршруты по существующей улично-дорожной сети, но и планировать развитие этой сети, вычислять её узкие места - одним словом, оценивать эффективность самой этой сети.5

ГИС позволяют определить транспортную потребность районов города на основе анализа различных факторов: уровня автомобилизации, плотности населения, размещения вокзалов, рынков, крупных торговых центров, развлекательных комплексов - одним словом, центров притяжения.

Одно из наиболее популярных направлений применения геоинформационных систем в дорожных администрациях - мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов.

Спутниковая система навигации - комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т.д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

В состав навигационный комплекс для автомобиля входят следующие компоненты:4

GPS-приемник, определяющий координаты автомобиля;

аппаратно-программная начинка, осуществляющая необходимые вычисления;

цифровой носитель, на котором хранится карта в цифровом виде;

монитор, на который выводится изображение карты и самого автомобиля.

Область применения на автомобильном транспорте (строительных компаний; служб жилищно-коммунального хозяйства; служб доставки и инкассации; таксопарков; служб спасения и скорой помощи и др.)

Транспортные средства предприятия оснащаются автомобильным навигационным терминалом и датчиками, которые позволяют круглосуточно контролировать местоположение и технические параметры транспорта. Весь объем навигационной и технической информации, получаемой от отслеживаемых транспортных средств, поступает на центральный сервер системы мониторинга транспорта.

Сеть сотовой связи состоит из большого числа развернутых на местности приемопередатчиков, зоны обслуживания которых частично перекрываются. Принцип повторного использования частот в сети позволяет добиться высокой плотности трафика на больших территориях. Поскольку уровень мощности, излучаемой терминалами (телефонами) сотовой связи ограничен, на местности приходится размещать большое количество базовых станций, обслуживающих небольшие площади. Несколько базовых станций объединяются в ячейку, часто представляемую в виде правильного шестиугольника. Совокупность таких ячеек на местности похожа на пчелиные соты. Отсюда и это вид связи получил свое название - сотовая связь.

Для внесения корректив в план работы необходима связь с водителем, находящимся на маршруте, что может быть обеспечено при оснащении АТС аппаратурой, позволяющей водителям и диспетчерам в любой момент времени контактировать друг с другом для обмена информацией.

На основе средств мобильной связи возможно создание информационной системы-мониторинга для постоянного контроля работы автомобилей, позволяющей:3

определять местонахождение автомобиля в любой момент времени при движении по маршруту с передачей данных в диспетчерскую;

немедленно передавать информацию в диспетчерскую о нарушении сохранности груза, а также о неисправностях автомобиля;

поддерживать постоянную информационную связь водителя с диспетчерской, что позволит осуществлять оптимизацию перевозок, информирование водителей об изменениях маршрута, необходимости перевозки попутных грузов, обслуживании новых клиентов, предупреждение о дорожных условиях, возможных опасностях.

Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

3. Подготовка к автоматизации рабочего места

Процессы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства, создание единого информационного пространства на предприятии -- эти вопросы приобретают все большую актуальность на современном этапе развития машиностроительной отрасли. Автомобилестроение идет в авангарде этого процесса. В этой статье мы рассмотрим вопросы внедрения и использования автоматизированных систем на предприятиях отечественного автопрома.

За последние 15 лет все отрасли промышленности России и стран СНГ претерпели значительные преобразования. Предприятия испытали вхождение в рынок и, как следствие, изменение условий хозяйствования. В наибольшей степени эти преобразования затронули предприятия машиностроительной отрасли, причем все перемены серьезно отражаются на основной составляющей их деятельности -- проведении НИОКР и подготовке производства. От сроков выпуска, качества и точности соответствия требованиям заказчика зависят объемы реализации продукции, а, следовательно, и все будущее развитие предприятия.

Естественный выход в этой ситуации -- автоматизация рабочих мест конструкторов и технологов современными системами автоматизированного проектирования (САПР). Чтобы эффективность внедрения такой системы оказалась максимальной, необходимо учитывать целый комплекс требований. Выделим лишь основные: комплексность предлагаемых решений, широкие функциональные возможности, соответствие российским стандартам, удовлетворяющие потребностям предприятия библиотеки и приложения, надежность и защищенность. Комплексность особенно важна -- ведь разрозненная автоматизация отдельных рабочих мест повышает эффективность создания изделия, но, увы, ощутимой экономической отдачи не дает. Дело в том, что разработка и подготовка производства сложной, высокотехнологичной продукции -- это групповой процесс, в который вовлечены десятки и сотни специалистов. Всю эту работу необходимо контролировать, обеспечивать взаимодействие и параллельное выполнение работ. С такой задачей может справиться только создание единого информационного пространства (ЕИП) предприятия. И вот тут нужно не просто выбрать систему САПР, нужно выбрать стратегического партнера в решении задач комплексной автоматизации производства.

Все чаще российские предприятия находят такого партнера в своем отечестве. Гигант отечественного автопрома -- АВТОВАЗ -- в представлении не нуждается. В 2002 году предприятие оснастило очередные 300 рабочих мест системами автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства КОМПАС, а общее количество используемых лицензий этой российской САПР превысило 550. Программные продукты были апробированы в крупнейших производствах предприятия, десятки сотрудников прошли обучение и получили возможность ознакомиться с системами непосредственно на своих рабочих местах в процессе повседневного применения. На предприятии было выполнено большое количество проектов, тысячи чертежей деталей и сборок, специалисты дали положительные отзывы о системе.

Разработчиком этого программного обеспечения является российская компания АСКОН, вот уже почти 15 лет работающая на рынке САПР и представленная на нем своими торговыми марками КОМПАС и ЛОЦМАН:PLM.

Тщательный анализ результатов этих работ позволил сделать вывод о целесообразности использования пакета КОМПАС в качестве базовой САПР на ОАО АВТОВАЗ. Следует отметить, что внедрение современных технологий конструирования и подготовки производства на базе лучших отечественных и зарубежных программных средств является одной из важных составляющих в повышении конкурентоспособности продукции предприятия, сокращения цикла проектирования и запуска в производство, снижения количества ошибок и потерь информации на всех этапах конструкторско-технологической подготовки производства.

Заключение

компьютерный моделирование информационный

С позиций pынка инфоpмация давно уже стала товаpом и это обстоятельство тpебует интенсивного pазвития пpактики, пpомышленности и теоpии компьютеpизации общества. Компьютеp как инфоpмационная сpеда не только позволил совеpшить качественный скачек в оpганизации пpомышленности, науки и pынка, но он опpеделил новые самоценные области пpоизводства: вычислительная техника, телекоммуникации, пpогpаммные пpодукты.

Тенденции компьютеpизации общества связаны с появлением новых пpофессий, связанных с вычислительной техникой, и pазличных катгоpий пользователей ЭВМ. Если в 60-70е годы в этой сфеpе доминиpовали специалисты по вычислительной технике (инженеpы-электpоники и пpогpаммисты), создающие новые сpедства вычислительной техники и новые пакеты пpикладных пpогpамм, то сегодня интенсивно pасшиpяется категоpия пользователей ЭВМ - пpедставителей самых pазных областей знаний, не являющихся специалистами по компьютеpам в узком смысле, но умеющих использовать их для pешения своих специфических задач.

Пользователь ЭВМ (или конечный пользователь) должен знать общие пpинципы оpганизации инфоpмационных пpоцессов в компьютеpной сpеде, уметь выбpать нужные ему инфоpмационные системы и технические сpедства и быстpо освоить их пpименительно к своей пpедметной области. Учитывая интенсивное pазвитие вычислительной техники и во многом насыщенность pынка пpогpаммных пpодуктов, два последних качества пpиобpетают особое значение.

Минимум знаний по оpганизации компьютеpных систем обычно называют компьютеpной гpамотностью. Не существует стpого очеpченных pамок, опpеделяющих это понятие, каждый пользователь опpеделяет их для себя сам, но вместе с тем отсутствие такой гpамотности делает сегодня невозможным доступ ко многим узко специальным пpофессиям, на пеpвый взгляд весьма далеким от компьютеpа.

Список литературы

Шафрин Ю.А. /Основы компьютерной технологии. Учебное пособие для 7-11 классов по курсу «Информатика и ВТ», М.:АБФ, 1997, ил. 656 с.

Коуров Л.В. Словарь - справочник по информатике - Мн.: Амалфея.2000. - 176с.

Основы современных компьютерных технологий: Учебное пособие / Под ред. проф. Хомоненко А.Д. - СПб.: КОРОНА принт, 1998. - 448 с.

Леонтьев В.П./Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2001. - М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2001. - 847 с.: ил.

Информатика / Под редакцией Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 1997.

Размещено на Allbest.ru