Курсовая работа: Подъем двухконсольной тележки

СОДЕРЖАНИЕ

I. Расчёт механизма подъёма двухконсольной тележки

1. Выбор каната и барабана

1.1 Грузоподъемная сила

1.2 КПД полиспаста

1.3 Наибольшее усилие в ветви каната, набегающего на барабан при подъеме груза

1.4 Разрывное усилие каната в целом

1.5 Выбор типа каната

1.6 Минимальный диаметр барабана

1.7 Расчетный диаметр барабана

1.8 Длина барабана с двусторонней нарезкой

1.9 Проверка размеров барабанов по условиям

1.10 Угловая скорость барабана

2. Выбор электродвигателя

2.1 Продолжительность включения

2.2 Статическая мощность электродвигателя

2.3 Угловая скорость электродвигателя

3. Выбор редуктора

3.1 Выбор типа редуктора

3.2 Расчет редуктора по радиальной консольной нагрузке

3.3 Передаточное число редуктора

3.4 Грузовой момент на барабане

3.5 Проверка редуктора по грузовому моменту

4. Выбор тормоза

4.1 Статический момент на выходном валу редуктора при торможении

4.2 Тормозной момент, на который регулируют тормоз

5. Компановка механизма

5.1 Сравнение металлоемкости механизмов подъема

5.2 Условие соседства электродвигателя и барабана

5.3 Условие соседства тормоза и барабана

5.4 Расчет колеи тележки

Выводы

II. Расчёт механизма передвижения двухконсольной тележки

1. Выбор ходовых колес

1.1Определение предварительной массы тележки

1.2Давление на ходовое колесо

2. Расчет сопротивления передвижению

3. Выбор электродвигателя

4. Выбор редуктора

5. Определение коэффициента запаса сцепления приводных колес с рельсом при пуске

Список литературы

I. РАСЧЁТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ДВУХКОНСОЛЬНОЙ ТЕЛЕЖКИ

Задание: спроектировать механизм подъёма груза двухконсольной тележки с боковыми роликами.

Дано: грузоподъёмность m=6.3т ; скорость подъёма v=0.32 м/с; высота подъёма H=20 м; режим нагружения L1; группа классификации механизма – М2, по ИСО 4301/1.

Подъем двухконсольной тележки

Рис.1.Схема тележки с механизмом подъёма груза.

1. ВЫБОР КАНАТА И БАРАБАНА

1.1 ГРУЗОПОДЪЕМНАЯ СИЛА

Подъем двухконсольной тележки, (1)

где Подъем двухконсольной тележки — ускорение свободного падения.

Получим: Подъем двухконсольной тележки

1.2. КПД ПОЛИСПАСТА

Подъем двухконсольной тележки,(2)

где Подъем двухконсольной тележки— КПД блока на подшипниках качения;

Подъем двухконсольной тележки -кратность полиспаста;

Подъем двухконсольной тележки — число обводных блоков.

Согласно рекомендациям ВНИИПТМаш (1) с.84: «При малых грузоподъёмностях (до 3 тонн) груз может подвешиваться без полиспаста, либо на одном подвижном блоке; при грузоподъёмностях свыше 5 т обычно применяют сдвоенные полиспасты с кратностью, возрастающей от 2 до 4 при увеличении грузоподъёмности от 5 до 50 тонн».

Получим КПД полиспаста для кратностей Подъем двухконсольной тележки по формуле (2):

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

1.3 НАИБОЛЬШЕЕ НАТЯЖЕНИЕ ВЕТВИ КАНАТА, НАБЕГАЮЩЕГО НА БАРАБАН ПРИ ПОДЪЕМЕ ГРУЗА

Подъем двухконсольной тележки; (3)

где k- число полиспастов.

Наибольшее натяжение ветви каната, набегающей на барабан при подъёме груза, по формуле (3):

Подъем двухконсольной тележки;

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Рис.2. Схемы полиспастов механизма подъема груза

1.4 РАЗРЫВНОЕ УСИЛИЕ КАНАТА ВЦЕЛОМ

Подъем двухконсольной тележки,(4)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент использования каната.

Таблица №1

Группа классификации механизма

Коэффициент использования каната z

Коэффициент выбора диаметра барабана h
M1

3.15

11.2
M2

3.35

12.5
M3

3.55

14
M4

4

16
M5

4.5

18
M6

5.6

20
M7

7.1

22.4
M8

9

25

Разрывное усилие каната (Подъем двухконсольной тележки) для кратностей Подъем двухконсольной тележки, для основного и добавочных значений z получим по формуле (4):

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

1.5 ВЫБОР ТИПА КАНАТА

Для мостового крана работающего в сухом помещении (коррозионный и абразивный износ проволок мал) рекомендуется канат ЛК-РО 6Подъем двухконсольной тележки36 (1+7+7,7+14)+ас bГОСТ 7668 По найденным в п.1.4. значениям Подъем двухконсольной тележки найдем значения диаметров каната Подъем двухконсольной тележки(см.табл. 2) и маркировочную группу, соответствующую условию прочности каната: Подъем двухконсольной тележки,(5) где Подъем двухконсольной тележки— разрывное усилие каната в целом, по каталогу.

Таблица2

Диаметр каната, мм

Маркировочная грумма, МПа
1770

1860
6,3

2,265

2,365
6,7

2,570

2,680
7,4

2,910

3,035
8,1

3,705

3,865
9,0

4,545

4,740
9,7

5,610

5,850
11,5

7,510

7,830
13,5

10,15

10,60
15,0

11,65

12,25
16,5

15,00

15,75
18,0

17,55

18,65
20,0

21,50

22,90
22,0

25,85

27,50
23,5

30,40

32,10
25,5

35,25

37,55
27,0

39,65

42,20
29,0

45,45

48,40
31,0

51,70

55,05

Вариант

0-1

0

0+1

0+2

0-1

0

0+1

0+2

0-1

0

0+1

0+2

Подъем двухконсольной тележкиН

4.85

5.16

5.47

6.16

2.46

2.61

2.77

3.12

1.67

1.78

1.88

2.12

Подъем двухконсольной тележки

5.610

5.610

5.610

7.510

2.570

2.570

2.910

3.705

2.265

2.265

2.265

2.265

Подъем двухконсольной тележки,мм

9.7 11.5

6.7

7.4

8.1

6.3
a

1

2

3

По (таблице. 2) имеем следующие значения диаметров каната (в скобках указаны маркировочныегруппы, МПа, разрывные усилия, Подъем двухконсольной тележки):

1.6 МИНИМАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР БАРАБАНА

Подъем двухконсольной тележки,(6)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент выбора диаметра барабана.

В соответствии с «Правила устройства и безопасности эксплаутации грузоподъёмных кранов» допускается изменение коэффициента h не более чем на два шага по группе классификации механизмов с соответствующей компенсацией, путём изменения величины z, следователно при уменьшении z, требуется увеличить h. С увеличением h увеличивается диаметр барабана, что при той же канатоёмкости позволит снизить его длину.

По табл.1 (см. пункт 1.5) для заданной группы классификации механизмов получаем основное значение Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПо формуле (6) получим Подъем двухконсольной тележки, мм:

a=1 a=2

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки.

a=3

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

полученные значения округляют до ближайших больших значений из данного ряда:80,100,120,140,160,180,200,220,240.

1.7 РАСЧЕТНЫЙ ДИАМЕТР БАРАБАНА

Барабаны диаметром меньше 160 мм исключают из дальнейших расчетов, т.к. в них не впишется зубчатая полумуфта. Вариант с кратностью a=3 выводим из расчётов.

Для вариантов с кратностью a=1;2, добавим несколько значений, чтобы сравнить с вариантом при a=1

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

1.8 ДЛИНА БАРАБАНА С ДВУСТОРОННЕЙ НАРЕЗКОЙ

Подъем двухконсольной тележки,(7)

где Подъем двухконсольной тележки— шаг нарезки; a — кратность полиспаста; Подъем двухконсольной тележки— диаметр каната; с — коэффициент длины средней (не нарезанной) части барабана, H — высота подъема.

Длина барабана с двусторонней навивкой, мм по формуле (7):

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

1.9 ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ БАРАБАНА ПО УСЛОВИЯМ

Подъем двухконсольной тележки,— проверка на устойчивость не требуется(8) и

Подъем двухконсольной тележки— необходима проверка на устойчивость , (9)

При Подъем двухконсольной тележки проводят простой расчёт барабана на сжатие. При Подъем двухконсольной тележки проводят уточнённый расчёт барабана на сжатие и совместное действие напряжений изгиба и кручения, на устойчивость стенки. При необходимости усиливают барабан, вводят ребра жесткости в его полость (РТМ–24.09.21–76).

Если оба условия не выполняются, то вариант с этой кратностью полиспаста отбрасывают. Если все варианты не проходят по условиям (8) и (9), то переходят на меньшую кратность, или увеличивают диаметр барабана до следующего значения из ряда Подъем двухконсольной тележки.

В нашем случае: -не подходит;

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки;— барабан не годен для эксплаутации

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки— не годен для эксплаутации

Подъем двухконсольной тележки— не годен для эксплаутации

1.10 УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ВРЩЕНИЯ БАРАБАНА

Подъем двухконсольной тележки рад/с,(10)

где Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки — скорость подъема груза,Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА

Таблица №3

Режим нагружения по ИСО4301/1

ПВ%

Легкий

Умеренный

Тяжелый

Весьма тяжелый

15

25…40

40

60

По заданию принимаем режим L1-лёгкий и ПВ=15%.

2.2 СТАТИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Подъем двухконсольной тележки,(11)

где Подъем двухконсольной тележки— предварительное значение КПД (для механизма подъёма с цилиндрическим редуктором).

Статическая мощность электродвигателя, формула (11):

Подъем двухконсольной тележки

Тележка должна иметь два двигателя,следовательно,статичечкую мощность необходимо разделить на два.По каталогу подбираем двигатели обеспечивающие необходимую мощность при ПВ 15%

MTF 311-6 MTKВ 312-8

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

2.3 УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ

Подъем двухконсольной тележки,(12)

где n – число оборотов двигателя.

Получим:

Подъем двухконсольной тележкирад/с,

Подъем двухконсольной тележкирад/с.

3. ВЫБОР РЕДУКТОРА

3.1 ВЫБОР ТИПА РЕДУКТОРА

Применем для данного механизма подъёма редуктор типа Ц2 (цилиндрический двухступенчатый) выпускаемого на Ленинградском заводе ПТО им. Кирова. Редуктор имеет вал с зубчатым венцом (с зевом для подшипника) – частью зубчатой полумуфты.Редуктор хорош тем, что он лёгкий, безотказный и долговечный, а так же ремонтопригодный.

3.2 РАСЧЕТ РЕДУКТОРА ПО РАДИАЛЬНОЙ КОНСОЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ

Условие прочности:

Подъем двухконсольной тележки, (13)

где Подъем двухконсольной тележки – допускаемая радиальная нагрузка на консоль выходног вала редуктора (опредкляется из условия нагружения и типа редуктора).

Рассмотрим три азных редуктора:

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Редукторы Ц2-300 и Ц2-350 выдерживают расчётную консольную нагрузку.Редуктор Ц2-250 не приемлем для работы в данных условиях.

3.3 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ РЕДУКТОРА

Подъем двухконсольной тележки(14)

где Подъем двухконсольной тележки— угловая скорость барабана.

Определим расчетное передаточное число редуктора, формула (14), и округлим его до номинального значения по каталогу :

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

3.4 ГРУЗОВОЙ МОМЕНТ НА БАРАБАНЕ

Подъем двухконсольной тележки, (15)

где Подъем двухконсольной тележки – число полиспастов,

Подъем двухконсольной тележки— минимальный диаметр каната из усилий прочности,

Подъем двухконсольной тележки— наибольшее набегающее натяжение каната.

Получим:

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

3.5 ПРОВЕРКА РЕДУКТОРА ПО ГРУЗОВОМУ МОМЕНТУ

Условие прочности:

Подъем двухконсольной тележки,(16)

где Подъем двухконсольной тележки– грузовой момент на барабане; Подъем двухконсольной тележки– допускаемый крутящий момент на валу редуктора.

Проверяем редуктор Ц2-300 и редуктор Ц2-350.

Сведем результаты в таблицу4:

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Редуктор:

Тип(Подъем двухконсольной тележки)

Uн
14-1

6

2464

5000

2

300

25
8

5800

2,35

300

16
14-2

6

3080

5450

1.77

300

32
8

5800

1.88

300

20
14-3

6

6180

5450

1.97

300

32
8

5800

2.09

300

20
14-1

6

2464

8250

3.35

350

25
8

9000

3.65

350

16
14-2

6

3080

8250

2.68

350

32
8

9000

2.92

350

20
14-3

6

2772

8250

2.98

350

32
8

9000

3.25

350

20

Из табл.4 следует, что оба редуктора подходят и имеют запас по крутящему моменту. Наименьший запас крутящего момента Подъем двухконсольной тележки имеем для вариантов 14-2 с двигателем MTF311-6

4. ВЫБОР ТОРМОЗА

4.1 СТАТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ НА ВХОДНОМ ВАЛУ РЕДУКТОРА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки (17)

где Подъем двухконсольной тележки— КПД полиспаста;

Подъем двухконсольной тележки— КПД механизма, который можно принять равным:Подъем двухконсольной тележки,

где Подъем двухконсольной тележки— КПД редуктора;

Подъем двухконсольной тележки — номинальное передаточное число редуктора.

По формуле (17) имеем:

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

сведём полученные данные в таблицу:

Вариант

Tcpax , НЧм
(14-1)6

94.6
(14-1)8

147.84
(14-2)6

92.4
(14-2)8

147.84
(14+1)6

83.16
(14+1)8

133.06

4.2 ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОРМОЗА

Подъем двухконсольной тележки (18)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент запаса торможения.

Согласно (2) с.10. При двух и более тормозах Подъем двухконсольной тележки. Если имеем два и более приводов с двумя тормозами каждый, то Подъем двухконсольной тележки. Тормоз выбирают по условию Подъем двухконсольной тележки, где Подъем двухконсольной тележки – максимальный тормозной момент по каталогу.

Тормозной момент Подъем двухконсольной тележки, по формуле (18):

Вариант

Подъем двухконсольной тележки, Н·м

(14-1)6

1,5·94,6=142
(14-1)8

1,5·147,84=222
(14-2)6

1,5·92,4=139
(14-2)8

1,5·147,84=222
(14+1)6

1,5·83,16=125
(14+1)8

1,5·133,06=200

Для всех вариантов выбираем тормоз типа ТКГ-200 с тормозным моментом Подъем двухконсольной тележки,

Масса тормоза 38 кг.

Избыточный тормозной момент вреден, т.к. вызывает резкое торможение, что приводит к динамическим перегрузкам крана.

5. КОМПОНОВКА МЕХАНИЗМА

5.1 СРАВНЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПОДЪЕМА

Для сравнения металлоёмкости вариантов механизма подъёма заносят их характеристики в табл.5.

Таблица 5

Вариант

14-1(300)

14-1(350)

14-2(300)

14-2(350)

14-3(300)

14-3(350)
6

8

6

8

6

8

6

8

6

8

6

8
масса редуктора

138

138

210

210

138

138

210

210

138

138

210

210
масса двигателя

170

195

170

195

170

195

170

195

170

195

170

195
масса тормоза

38

38

38

38

18

38

38

38

38

38

38

38
суммарная масса

346

371

418

443

346

371

418

443

346

371

418

443

Очевидно, что наименее металлоёмкими являются варианты 14-1(300) , 14-2(300) , 14-3(300).

5.2 УСЛОВИЕ СОСЕДСТВА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И БАРАБАНА

Необходимо, чтобы размер соседства электродвигателя и барабана Подъем двухконсольной тележки удовлетворял условию:

Подъем двухконсольной тележки мм,(19)

где Подъем двухконсольной тележки – суммарное межосевое расстояние редуктора; Подъем двухконсольной тележки – габаритный размер электродвигателя; Подъем двухконсольной тележки – размер от оси вращения барабана до наружного конца шпильки крепления каната. Если Подъем двухконсольной тележки, то принимают редуктор с большим значением Подъем двухконсольной тележки.

По формуле (19) имеем

Таблица 6.

Вариант

А1, мм
14+1

300-0.5·350-0.65·160=21>20
14-1

350-0.5·350-0.65·160=71>20
14+2

300-0.5·350-0.65·200=-5<20
14-2

350-0.5·350-0.65·200=45>20
14+3

300-0.5·350-0.65·180=8<20
14-3

350-0.5·350-0.65·180=58>20

Для вариантов 14+2 и 14+3 условие соседства не выполняется. Для этих вариантов в схему требуется ввести промежуточный вал, что позволит сдвинуть двигатель, но при этом резко возрастёт длинна тележки.

5.3 УСЛОВИЯ СОСЕДСТВА ТОРМОЗА И БАРАБАНА

Для возможности установки тормоза необходимо, чтобы размер соседства тормоза и барабана Подъем двухконсольной тележки удовлетворял условию

Подъем двухконсольной тележкимм,(20)

где m – модуль зубчатого венца;z– число зубьев венца; 0.6·m·z– размер от оси вращения барабана до крайней точки зубчатой ступицы, получен конструктивно, Подъем двухконсольной тележки– диаметр тормозного шкива; Подъем двухконсольной тележки– размер от оси вращения тормозного шкива до наружней поверхности рычага тормоза, получен конструктивно. По формуле (20) получаем:

Таблица 7.

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

z

M

А2, мм
14+1

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·160=32>20
14-1

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·160=78>20
14+2

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·200=20
14-2

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·200=46>20
14+3

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·180=36>20
14-3

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·180=62>20

Все варианты проходят по размеру A2.

5.4 РАСЧЕТ КОЛЕИ ТЕЛЕЖКИ

Если диаметр барабана превышает диаметр делительной окружности зубчатого венца редуктора более, чем на 40%, т.е.

Подъем двухконсольной тележки,(21)

то барабан будет бесступенчатым. Полуколея тележки равна расстоянию от середины редуктора до середины бесступенчатого барабана

Подъем двухконсольной тележки,(22)

где Подъем двухконсольной тележки– расстояние от оси редуктора до оси зубчатого венца; Подъем двухконсольной тележки–ширина зубчатого венца. Размер Подъем двухконсольной тележкинеобходим для размещения зубчатой ступицы внутри барабана.

В нашем случае все варианты имеют ступенчатый барабан.

Если же это условие не выполняется, то барабан будет ступенчатым.

Таблица 8.

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

14-1

350

210

160

925

Подъем двухконсольной тележки

2·(0.5·300+55+3·25+0.5·925)=1485
14-1

350

252

160

925

Подъем двухконсольной тележки

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·925)=1565
14-2

350

252

200

894

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·894)=1534
14-3

350

252

180

830

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·830)=1470

Т.к. Подъем двухконсольной тележки>Подъем двухконсольной тележки, то расчёт длин тележки ведётся по формуле:

Подъем двухконсольной тележки

где В – ширина редуктора

Подъем двухконсольной тележки — расстояние от оси редуктора до оси зубчатого венца

Подъем двухконсольной тележки— ширина зубчатого венца

Подъем двухконсольной тележки— диаметр зубчатого венца(приведены в табл 9.)

Таблица 9.

Подъем двухконсольной тележки

m

z

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

B

Подъем двухконсольной тележки

300

5

40

210

25

300

55
350

6

40

252

30

330

65

Как видно из таблицы 9, при одинаквой колее вариант 14-3 является самым коротким; выберем его для дальнейшего расчёта.

Т.к длина тележки минимальная в варианте 14-3 , значит берём его для дальнейшего рассмотрения.

Рассчитаем общую ширину тележк: Подъем двухконсольной тележки.

ВЫВОДЫ

Выбран наиболее оптимальный вариант 14-3 с компановкой по схеме 1, он имеет следующие характеристики:

Грузоподъёмность 6.3 т.

Схема палиспастов: два сдвоенных палиспаста кратностью 1

Канат ЛК-РО Подъем двухконсольной тележки ГОСТ 7668-80

Диаметр каната 9.7мм

Диаметр барабана 180мм (КВДБ сдвинут на два шага вверх)

Длинна барабана 830мм

Электродвигатель 4MTF 311-6

Мощность э.д. 14кВт.,n=925 об/мин

Редуктор Ц2-350 с передаточным отношением 32, запасом по крутящему моменту 2.98

Тормоз ТКГ-200

Общая масса привода 418 кг

Длина тележки 1470 мм

Ширина тележки 1070

Общая ширина тележки 1250 мм.

II. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ДВУХКОНСОЛЬНОЙ ТЕЛЕЖКИ.

Тележка (рис.1 ) имеет опорные ходовые колеса 1 и2. Ходовое колесо 1 приводится в движение при помощи электродвигателя 3 через редуктор 4. На металлоконструкции тележки 5 установлен механизм подъема 6.

Подъем двухконсольной тележки

рис.1

1. ВЫБОР ХОДОВЫХ КОЛЕС

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАССЫ ТЕЛЕЖКИ

На основании статистических данных массу тележки можно выразить зависимостью:

Подъем двухконсольной тележки ,(1)

где Подъем двухконсольной тележки— масса груза.

Получим:

Подъем двухконсольной тележки кг

Вес тележки:

Подъем двухконсольной тележки ,(2)

Получим:

Подъем двухконсольной тележкиH

Вес груза:

Подъем двухконсольной тележки ,(3)

Получим:

Подъем двухконсольной тележкиH

Вес тележки с грузом:

Подъем двухконсольной тележки H ,(4)

1.2 ДАВЛЕНИЕ НА ХОДОВОЕ КОЛЕСО

Максимальная статическая нагрузка на ходовое колесо:

Подъем двухконсольной тележки H,(5)

Определим диаметр ходового колеса Подъем двухконсольной тележки,мм

Подберём Подъем двухконсольной тележки по таблице 1:

Таблица 1. Несущая способгость ходовых колёс

Подъем двухконсольной тележки

2-5

5-10

10-20

20-25

25-32

32-50

50-80

80-100

>100

Подъем двухконсольной тележки

200

250

320

400

400

500

500

560

630

630

710

710

800

800

900

1000

900

1000

1000

Подъем двухконсольной тележки ,(6)

Итак, выберем колесо, диаметром 200мм: диаметр внутреннего отверстия подшипника d=45мм. Значения Подъем двухконсольной тележки и d принимают по ГОСТу 24.090.09-75, а значение Подъем двухконсольной тележки(плечо трения качения) в этом случае равно 0,4мм по [4], с. 276 .

2. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЮ

Сила сопротивления передвижению тележки с грузом.

Подъем двухконсольной тележки ,(7)

где f – коэффициент трения качения подшипников буксы ( f=0,015) см. [4], с. 275 ;

Подъем двухконсольной тележки=2,5 — коэффициент сопротивления реборды (Подъем двухконсольной тележки), см. [4], с. 275 .

По формуле (7):

Подъем двухконсольной тележки H

3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Номинальная мощность электродвигателя механизма передвижения:

Подъем двухконсольной тележки Вт, (8)

Т.к. класс использования данной тележки М2 , то частота включений <60, поэтому выбирем электродвигатель 4АС со встроенным тормозом.

4АС.90LE6 😛 = 1.7 кВт

n = 930 об/мин

Подъем двухконсольной тележки= 37 Нм

Подъем двухконсольной тележки= 33 Нм

Подъем двухконсольной тележки= 0,0073 кгПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки= 16 Нм

m = 29 кг

Рассчитаем минимальный пусковой момент

Подъем двухконсольной тележки

4. ВЫБОР РЕДУКТОРА

Угловая скорость ходового колеса:

Подъем двухконсольной тележки , (9)

Угловая скорость электродвигателя:

Подъем двухконсольной тележки,(10).

Определим требуемое передаточное число:

Подъем двухконсольной тележки,(11)

Принимаем навесной редуктор ВКН-280 .Диаметр быстроходного вала равен 25мм

Подъем двухконсольной тележки = 16

Подъем двухконсольной тележки= 300 Нм

КПД = 0,96

М = 36,4 кг

Подъем двухконсольной тележки

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СЦЕПЛЕНИЯ ПРИВОДНЫХ КОЛЕС С РЕЛЬСОМ ПРИ ПУСКЕ

Подъем двухконсольной тележки ,(12)

где Подъем двухконсольной тележки— сила сцепления приводных ходовых колес с рельсами;

Подъем двухконсольной тележки— сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес;

Подъем двухконсольной тележки— сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза;

Подъем двухконсольной тележки — допускаемое значение коэффициента запаса сцепления (Подъем двухконсольной тележки=1,15), [4].

При этом

Подъем двухконсольной тележки,(13)

где Подъем двухконсольной тележки — коэффициент сцепления приводного ходового колеса с рельсом. Если исключено попадание влаги и масел, то Подъем двухконсольной тележки,[5] с.12.

Подъем двухконсольной тележки— число приводных колес.

Имеем по формуле (15):

Подъем двухконсольной тележки H

Определим Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки Н, (14)

Определим Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки, (15)

где Подъем двухконсольной тележки — максимально допустимое значение ускорения (замедления) тележки.

Принимая Подъем двухконсольной тележки,согласно [4], получим:

Подъем двухконсольной тележки H

Подъем двухконсольной тележки

Таким образом, запас сцепления при пуске достаточен.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Расчёты крановых механизмов и их деталей / М. П. Александров, И. И. Ивашков, С. А. Казак; Под ред. Р. А. Лалаянца.- М.: ВНИИПТМаш, 1993.- Т. 1. — 187 с.

2.Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов: Утв. Госгортехнадзором России 31.12.2000.- М., ПИО ОБТ, 2000.- 266 с.

3. Редукторы и мотор-редукторы: Каталог /АО ВНИИТЭМР, ИФК «Каталог».- М., 1994.- Ч. 1.- 75с.

4.Подъемно-транспортные машины / Александров М. П., — М.: Высшая школа,1979. 558с.

5.Расчет механизма передвижения тележки мостового крана / Ермоленко В.А,; рецензент: Сероштан В.И.- методические указания по курсовому проектированию для студентов. — Калуга, 1985.

6. Расчет механизма подъема груза мостового крана: Методические указания к домашнему заданию и курсовому проектированию по курсу «Грузоподъемные машины».— М.:Ермоленко В.А.Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

7. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин.Руденко Н.Ф.,Александрав М.П. и Лысяков А.Г..изд.3—е , переработанное и дополненное. М., изд—во «Машиностроение»,1971,464стр.

Реферат: Принципы современного менеджмента на примере HP

Содержание

Введение 3

1 Этапы становления и производственные нововведения компании «Хьюлетт-
Паккард» 4

2 Принципы управления 11

2.1 Целевое управление 11

2.2 Управляй, похаживая 13

2.3 Политика открытых дверей 14

2.4 Преемственность управления 16

2.5 Расплачивайся на ходу 17

2.6 Прислушиваясь к покупателю 22

2.7 Вера в людей 24

2.8 Долевое участие 27

2.9 Гибкий график работы 29

2.10 Децентрализация 30

2.11 Изменение организации сбыта 32

3 Систематизация принципов управления 35

Заключение 35

Литература 37

Введение

Цель реферата состоит в изучении принципов современного менеджмента на примере компании «Хьюлетт-Паккард». Фирма выбрана, потому что она одна изпередовых в среде производителей компьютерной техники. Планомерно исправляя ошибки управления внутри компании, Дэйв Паккард добился создания философии и практики бизнеса, достойной внимательного изучения.

В 1966 году были опубликованиы целевые установки компании «Хьюлетт-
Паккард». На тот момент они выглядели следующим образом.

1. Прибыль. Осознавать, что прибыль является наилучшей мерой вклада в общество и основным источником корпоративной силы. Руководители должны пытаться достичь максимально возможной прибыли без ущерба для других целей.

2. Покупатели. Бороться за непрерывное улучшение качества, полезности и достоинства продукции и услуг, которые предлагаются покупателям.

3. Область интересов. Концентрировать усилия, непрерывно изыскивая новые возможности для роста, но ограничиваясь теми областями, в которых мы обладаем способностью сделать реальный вклад.

4. Рост. Придавать особое значение росту как мере силы и требованию выживания.

5. Наемный труд. Обеспечивать благоприятные возможности работы по найму для работников «Хьюлетт-Паккард», включая участие в успехах компании, которые они помогают делать возможными. Обеспечивать им гарантию работы, базирующуюся на показателях деятельности, и личное удовлетворение, которое дает ощущение успешно выполненной работы.

6. Организация. Поддерживать условия организации труда, которые воспитывают индивидуальную мотивацию, инициативу, творчество, и широкие полномочия свободы в работе, направленной на достижение поставленных целей и задач.

7. Гражданственность. Выполнять обязанности настоящих граждан, делая вклады на благо общества и его социальных институтов, создающих среду, в которой мы все работаем и живем.

1 Этапы становления и производственные нововведения компании «Хьюлетт-
Паккард»

Каждое представленное ниже изобретение было существенным прорывом в технике и технологии, соизмеримым с искусством. Не претендуя на полный обзор достигнутого, этот перечень дает картину поступательного движения в процессе эволюции технологии и ее достижений за последние 44 года, а также показывает, насколько оперативно компания «Хьюлетт-Паккард» реагировала на новые технологические возможности.

1938 год — Дэйв и Люсиль Паккард переехали в дом 367 на Аддисон авеню в
Пало-Альто, штат Калифорния; Билл Хьюлетт снял коттедж позади этого дома, и они вместе с Дэйвом стали часть дня работать в гараже, имея на двоих 538 долларов.

1939 год—Партнерские отношения официально оформлены 1 января 1939 года; монетка определила название компании. Станфордские исследования Билла
Хьюлетта по проблеме отрицательной обратной связи привели к созданию первого изделия «Хьюлетт-Паккард» — генератора звуковых частот. Принцип обратной связи стал базой для других изделий «Хьюлетт-Паккард», таких как анализатор гармонических колебаний и несколько типов анализаторов искажений.

1940 год—Переезд из гаража в арендованное здание возле цеха «Тинкер
Белл» на углу Пейдж Милл роад и Эль-Камино реал, Пало-Альто. Объем торговли
— 34 000 долларов, численность работающих по найму — 3, количество изделий
— 8.

1942 год—Построено первое собственное здание «Хьюлетт-Паккард»: Пейдж
Милл роад, Пало-Альто (строение Редвуд).

1943 год—«Хьюлетт-Паккард» впервые вторглась в микроволновую область, создав генераторы сигналов для Исследовательской лаборатории Военно- морского флота и устройство для глушения радаров противника. Научно- исследовательские изыскания после окончания Второй мировой войны позволили создать полную номенклатуру микроволновой контрольной аппаратуры для частотного диапазона от звукового до микроволнового. «Хьюлетт-Паккард» стала признанным лидером в области генераторов сигналов.

1947 год—18 августа «Хьюлетт-Паккард» зарегистрирована как объединение.
Объем торговли — 679 000 долларов, численность работающих по найму — 111.

1951 год—Объем торговли — 5,5 миллиона долларов, численность работающих по найму — 215.

1957 год—Первое публичное предложение акций, 6 ноября. В письменном виде изложены корпоративные цели «Хьюлетт-Паккард». «Хьюлетт-Паккард» начинает производство в своем первом здании на территории Станфордского промышленного парка, Пало-Альто. Благодаря точному и простому в использовании счетчику высоких частот «Хьюлетт-Паккард» в измерениях частот произошла настоящая революция.

1958 год—Первое приобретение «Хьюлетт-Паккард»: компания Ф. Л. Моусли в
Пасадене, штат Калифорния, — изготовитель высококачественных графических самописцев. Объем торговли — 30 миллионов долларов, численность работающих по найму — 1778, количество изделий —378.

1959 год—Учреждено заморское представительство с европейской маркетинговой организацией в Женеве, Швейцария, и производственным предприятием в городе Бёблингене, Западная Германия.

1960 год—Учреждение первого производственного предприятия Калифорнии на территории США — Лавленд, штат Колорадо. Осциллограф «Хьюлетт-Паккард» стал первым прибором, в котором были использованы новые приемы квантования для вывода на экран быстро меняющихся цифровых сигналов, используемых в компьютерной технике.

1961 год—Вхождение в область медицины после покупки Санборнской компании
— Уолтхэм, штат Массачусетс. Включение в списки Нью-йоркской и
Тихоокеанской фондовых бирж.

1962 год—Первое включение «Хьюлетт-Паккард» в перечень журнала «Фортуна»
(Fortune) крупнейших промышленных корпораций США под номером 460.

1963 год—Первое совместное предприятие (с Иокогама Электрик Уоркс) —
«Иокогама-Хьюлетт-Паккард», Токио, Япония. Коммерческое применение частотного синтеза реализовалось в первом синтезаторе для генерирования электрического сигнала точно желаемой частоты. Это изделие, результат согласованных усилий бригады специалистов, обеспечивало почти не воспринимаемое на слух разрешение. Оно обладало и дополнительным преимуществом — возможностью программирования электротехническими средствами, т. е. важной особенностью, способствовавшей быстрому развитию мира автоматизированного контрольного оборудования.

1964 год—Двадцать пятая годовщина. Дэйв Паккард избран председателем,
Билл Хьюлетт — президентом. Микроволновый спектральный анализатор «Хьюлетт-
Паккард» стал первым прибором для получения прямых показаний при калибровочном анализе отдельных сигналов в пределах полосы определенных частот.

1965 год—«Хьюлетт-Паккард» вошла в область производства аналитической аппаратуры после приобретения «Ф & М Сайнтифик Корпорейшн» — Эйвондейл, штат Пенсильвания. Объем торговли — 165 миллионов долларов, численность работающих по найму — 9000.

1966 год—Образована «Хьюлетт-Паккард лабораториз». Это центральное исследовательское учреждение компании стало одним из ведущих исследовательских центров электронной промышленности в мире. «Хьюлетт-
Паккард» выпустила первый компьютер. Он был разработан как многоцелевой приборный контроллер для растущего семейства программируемой контрольно- измерительной аппаратуры «Хьюлетт-Паккард». Эта комбинация компьютера и измерительной техники дала компании конкурентоспособность, сохраняемую ею по сей день.

1967 год—Монитор бесконтактного контроля сердечной деятельности эмбриона, разработанный в Германии предприятием «Хьюлетт-Паккард», стал использоваться для обнаружения недомоганий ребенка во время внутриутробного развития.

В течение ряда лет «Хьюлетт-Паккард» проявляла интерес к точным измерениям частоты и времени, направляя большую часть усилий на создание частотно- измерительной аппаратуры. Однако компания считала необходимым и разработки в области атомных эталонов времени. В 1964 году был создан точный и портативный цезиевый атомно-лучевой эталон, а к 1967 году инженеры «Хьюлетт-
Паккард» уже доставили часы, в которых был применен этот эталон, в 18 стран мира, где они использовались в качестве приборов для синхронизации международного времени. В конце концов, цезиеволучевые эталоны стали международными.

1968 год—«Хьюлетт-Паккард» выпустила первый в мире программируемый настольный калькулятор, фактически настольный компьютер. Он комбинировал в себе обратную запись со специальным алгоритмом, позволявшим обрабатывать тригонометрические и логарифмические функции.

«Хьюлетт-Паккард» создала первые светоизлучающие диоды, сделав существенный шаг вперед в технологии дисплеев.

1969 год—Дэйв Паккард назначен заместителем министра обороны США (служит в этой должности до 1971 года). Первый роботизированный инжектор образцов для хроматографии, позволявший анализировать образцы без постоянного наблюдения за системой. «Хьюлетт-Паккард» выпустила на рынок свою первую операционную систему с разделением времени для микрокомпьютера с количеством пользователей до шестнадцати.

1970 год—Объем торговли — 365 миллионов долларов, численность работающих по найму — 16000. Создан полностью автоматизированный анализатор микроволновых сетей. Он стал поистине бесценным прибором при проектировании и в производстве микроволновых систем.

1971 год—Работа с лазерами позволила создать лазерный интерферометр, позволявший проводить измерения с точностью до миллионных долей дюйма.
Лазерный интерферометр «Хьюлетт-Паккард» до сих пор остается прибором, которому отдают предпочтение при производстве чипов. С использованием подобной технологии производился еще один лазерный прибор, который впоследствии привел к созданию первых электронных следящих приборов.

1972 год—«Хьюлетт-Паккард» вывела научные вычисления на уровень использования ручного прибора. Калькулятор «Хьюлетт-Паккард» модели 35 мгновенно добился успеха, навсегда исключив применение логарифмической линейки.

1973 год—Небольшая общецелевая компьютерная система «Хьюлетт-Паккард» стала системой обработки данных, которая первой в промышленности стала продаваться в коммерческих масштабах.

В конце 1960-х годов компания начала конструирование аппаратуры с использованием интегральных схем. Инженеры «Хьюлетт-Паккард» вскоре обнаружили, что осциллограф, который крайне необходим при создании аналоговых приборов, не годится для аппаратуры с цифровой логикой. Поэтому
«Хьюлетт-Паккард» создала логические анализаторы. Они стали теми приборами, которыми предпочли пользоваться инженеры быстро развивавшейся отрасли цифровой электроники.

1974 год—Первый мини-компьютер на базе полупроводниковой памяти объемом
4К с динамическим произвольным доступом вместо магнитных сердечников.

Первый настольный электронный калькулятор «Хьюлетт-Паккард», выпущенный в
1968 году, стал программируемым, способным хранить программы на небольших магнитных картах. В 1974 году «Хьюлетт-Паккард» создала ручной калькулятор, который обладал возможностями чтения/записи как программных карт, так и карт данных. Интегральные схемы значительно увеличили память и аппаратные возможности этого устройства.

1975 год—«Хьюлетт-Паккард» решила упростить аппаратные системы посредством создания стандартного интерфейса. В 1975 году промышленность приняла интерфейсную шину HP-ZB в качестве международного стандарта; это позволило приступить к созданию приборов, легко подключающихся к компьютеру как по одному, так и целыми комплексами.

1976 год—«Хьюлетт-Паккард» выпустила микропрограммированный аппаратный пакет, который позволил обрабатывать компьютерные программы на языках технической ориентации, таких как ФОРТРАН, в десятки раз быстрее.

1977 год—Джон Юнг стал президентом «Хьюлетт-Паккард» (в 1978 году назначается главным управляющим).

1978 год—Инженеры «Хьюлетт-Паккард» создали новый компьютерный язык, названный языком критериев электрокардиограмм (ECG Criteria Language —
ECL). Став одной из первых систем искусственного интеллекта, этот язык обеспечил компьютерным системам «Хьюлетт-Паккард» возможность анализировать электрокардиограммы таким же образом, как это делает врач.

1979 год—«Хьюлетт-Паккард» предложила двуокисекремниевые капиллярные шнуры для упрощения химических анализов и возможности анализа более сложных составов. Новый диодно-матричный детектор для химических анализов обеспечил возможность быстрого одновременного измерения множества длин световых волн.

1980 год—Объем торговли — 3 миллиарда долларов, численность работающих по найму — 57 000. Создано шестидесятичетырехканальное изделие для ультразвукового анализа деятельности сердца, работавшее достаточно быстро для использования в режиме реального времени; оно позволяло получать движущиеся изображения работающего сердца.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила первый сравнительно недорогой быстропечатающий лазерный принтер, который мог использоваться вне помещения центрального компьютера.

1981 год—Полупроводниковая технология NMOS-III, разработанная «Хьюлетт-
Паккард», позволила создать кремниевый чип с 600 000 транзисторов, в течение многих лет превосходивший по объему любые другие поступавшие на рынок чипы.

1982 год—Созданная «Хьюлетт-Паккард лимитед» (HP Ltd) в Великобритании система электронной почты стала первой коммерческой сетью широкого пользования, базирующейся на компьютерах. Сеть сигнальной информации, созданная «Хьюлетт-Паккард», стала первой системой для достаточно быстрой обработки данных, позволившей обеспечить мониторинг 24 больничных коек с одной центральной станции.

1984 год—Разработанная в «Хьюлетт-Паккард» технология термальной чернильной струи позволила выпустить персональный принтер, обеспечивший высокое качество печати при низкой стоимости. «Хьюлетт-Паккард» начала производство модели LaserJet, ставшей самым популярным настольным принтером в мире.

1985 год—Лаборатории «Хьюлетт-Паккард» открыли исследовательское отделение в Бристоле, Англия.

Объем торговли — 6,5 миллиарда долларов, численность работающих по найму —
85 000. Первый в мире анализатор для базирующихся на микропроцессорах сетей позволил пользователям быстро и без хлопот выполнять измерения величины и фазы в режиме, близком к реальному времени, в ранее не воспринимавшемся диапазоне частот.

1986 год—«Хьюлетт-Паккард» стала первой из ведущих компьютерных компаний, применившей определенную архитектуру точности слова на базе вычислений при сокращенном наборе машинных инструкций. Подразделения
«Иокогама-Хьюлетт-Паккард» и «Бёблинген инструмент дивижин» (Boblingen
Instrument Division) ввели в действие системы тестирования полупроводников, которые оказались самыми передовыми в промышленности.

1987 год—Билл Хьюлетт ушел в отставку с поста вице-председателя совета директоров. Уолтер Хыолетт (сын Билла) и Дэвид-Вудли Паккард (сын Дэйва) избраны в совет директоров.

1988 год—Впервые преодолен рубеж 10 миллиардов долларов.

«Хьюлетт-Паккард» включена в список Токийской фондовой биржи — первое выступление на бирже вне Соединенных Штатов. «Хьюлетт-Паккард» вошла в число первых 50 из 500 корпораций в списке «Фортуны» под номером 49.

Цифровой мультиметр обеспечил высокочастотные, высокоточные, с высоким уровнем разрешения измерения напряжений посредством одного прибора.
Программная среда «Новой Волны» (New Wave) компании «Хьюлетт-Паккард», использующая графический интерфейс, упростила использование компьютеров, обеспечивая слияние данных различных типов и автоматизируя реализацию стандартных подпрограмм. Новая анимационная рабочая станция обеспечила изображение движения для использования в таких демонстрационных приложениях, как прогноз погоды, наглядный медицинский учебный материал и конструирование механических устройств. Создан анализатор, обеспечивающий измерения в тера-герцевом диапазоне частот, используемых в оптической телекоммуникации.

1989 год—Пятидесятая годовщина. «Хьюлетт-Паккард» включена в списки четырех европейских фондовых бирж: Лондонской, Цюрихской, Парижской и
Франкфуртской. Приобретение «Аполло Компьютер» (Apollo Computer), изготовителя компьютерных рабочих станций — Челмсфорд, штат Массачусетс.

Новый детектор атомного излучения «Хьюлетт-Паккард» стал первым аналитическим прибором, способным обнаруживать все элементы, кроме гелия, при хроматографическом исследовании газов. «Хьюлетт-Паккард» ввела в употребление язык контрольно-измерительных систем (Test and Measurement
Systems Language — TMSL) для решения проблемы разработки программного обеспечения связи с разнообразными приборами тестовой системы. Этот язык стал открытым базисом нового стандарта для промышленных коммуникаций.

1990 год—Лаборатории «Хьюлетт-Паккард» открыли исследовательское отделение в Токио, Япония. Объем торговли — 13,2 миллиарда долларов, численность работающих по найму — 91 500.

Прорыв в технологии полупроводников, позволивший создать так называемый
CMOS-чип. Это дало возможность разработать мини-компьютеры, обладающие мощностью центрально-системных электронно-вычислительных машин. «Хьюлетт-
Паккард» вошла в область подготовки образцов, предложив свой новый сверхизбирательный экстрактор жидкостей.

1991 год—Цветовой сканер «Хьюлетт-Паккард» обеспечил компьютеры способностью считывать фотографии и другие изображения.

Базируясь на технологии чернильной струи, «Хьюлетт-Паккард» создала цветовой принтер для печати на обычной бумаге в домашних условиях и в офисе.

Умещающийся на ладони персональный компьютер «Хьюлетт-Паккард» стал новым технологическим броском вперед. При объеме памяти 640К этот компьютер весит
11 унций (311,3 г), имеет размеры чековой книжки и обладает возможностями инфракрасной беспроводной связи.

1992 год—Лу Платт стал президентом и главным управляющим «Хьюлетт-
Паккард».

«Хьюлетт-Паккард» ввела в обращение дисковод 1,3 дюйма (33 мм). Этот самый маленький в мире дисковод, «Kitty-hawk» (Китихок) — персональный модуль памяти, — был сконструирован для использования в очень небольших компьютерных устройствах, работающих на батарейках.

Новая ультразвуковая система для диагностики сердечо-сосудистых заболеваний дает изображение сердца, позволяющее врачу анализировать его работу в режиме реального времени.

Анализатор оптического спектра стал еще одним совершенным новым изделием, предназначенным для использования в области быстро развивающейся оптической связи.

Изготовлен новый модульный осциллограф для использования при создании высокоскоростных цифровых электронных приборов.

1993 год— Дэйв Паккард ушел в отставку с поста председателя совета директоров. Лу Платт стал председателем, президентом и главным управляющим.
Отгружен десятимиллионный принтер LaserJet компании «Хьюлетт-Паккард».
Объем торговли — 20,3 миллиарда долларов, численность работающих по найму —
96 200.

Аналитическая система капиллярного электрофореза предоставила ученым- биологам новые сепараторные возможности.

Запущена в производство сетевая мониторная система, позволяющая службам обеспечения телекоммуникаций иметь данные о неполадках в сети в режиме реального времени. Она также обладает возможностями обеспечения исследований и диагностики.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила на рынок самый маленький и самый легкий портативный персональный компьютер. При весе менее трех фунтов (немногим более килограмма) он может непрерывно работать в течение восьми часов от батареек типа АА.

1994 год—Объем торговли — 25 миллиардов долларов, численность работающих по найму — 98400. Пожертвовано более 64 миллионов долларов на цели образования и другим некоммерческим организациям.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила самые яркие в мире светоизлучающие диоды.
Обладая ярким свечением, надежностью и низким потреблением энергии, они уже заменили лампы накаливания во многих новых областях применения.
2 Принципы управления

2.1 Целевое управление

Никакая политика «Хьюлетт-Паккард» не дала большего вклада в успех компании, чем политика «целевого управления». Хотя этот термин относительно недавно появился в лексиконе бизнесменов, целевое управление было фундаментальной частью философии действия «Хьюлетт-Паккард» с самых первых дней ее существования.

Целевое управление — это прямая противоположность контролируемому управлению. Под последним понимается жесткая система управления военного типа, где люди назначены на выполнение (ожидается, что они соответствуют назначению) определенных работ, с которыми они справляются точно так, как приказано, причем им незачем знать слишком много о целевых установках организации. Целевое управление предполагает наличие системы, в которой целевые установки четко декларированы и согласованы, а людям позволена гибкость в работе, направленной на достижение поставленных целей такими способами, которые они сами находят наилучшими в рамках сферы своей ответственности. Это философия децентрализации управления и первооснова свободного предпринимательства.

Все больше и больше компаний осознают реальную выгоду децентрализации и целевого управления. При этом они убеждаются, что в концепции работы людей в условиях общих целевых установок и атмосферы личной свободы нет ничего нового. Ее действенность была продемонстрирована соперничеством Афин и
Спарты 2 тысячи лет назад. И в истории, и в современном бизнесе можно найти множество доказательств того, что организации, обеспечивающие возможность личной инициативы, решают свои задачи лучше, чем те, которые работают с использованием корпоративных директив и жесткого контроля.

Необходимо подчеркнуть, что успешная реализация целевого управления напоминает улицу с двусторонним движением. Руководители всех уровней должны быть уверены в том, что их люди ясно понимают целевые установки компании, так же как конкретные задачи их собственного предприятия или отдела.
Следовательно, на руководителях лежит непреложная обязанность способствовать налаживанию хороших связей и взаимопонимания. И, наоборот, работающие под их руководством люди должны быть настолько заинтересованы в своей работе, чтобы им хотелось ее планировать, предлагать новые решения старых проблем и горячо браться за дело, когда у них появляется возможность внести какой-то вклад.

Питер Драккер, хорошо известный специалист по управлению, высказал свои соображения по этому вопросу в одном из интервью, опубликованном в весеннем номере 1993 года «Гарвардского делового обзора» (Harvard Business Review).
Драккер говорил о том, что он называет «посткапиталистическим обществом». В этих новых общественных и корпоративных условиях руководители, по мнению
Драккера, «будут учиться управлять в ситуациях, где не существует командных авторитетов и где никто не контролирует и никто не контролируем». А далее он подчеркивает, что «скелетом или внутренней структурой традиционной организации — организации последних 100 лет — была комбинация ранга и власти. В возникающей ныне организации на смену им приходят взаимопонимание и ответственность».

Хотя «Хьюлетт-Паккард» вряд ли можно назвать возникающей организацией, взаимопонимание и ответственность в течение многих лет были ключевыми особенностями стиля ее управления.

Руководители должны быть уверены в том, что их люди ясно понимают цели и задачи своих отделений и отделов. Также совершенно необходимо, чтобы руководитель обладал всесторонними знаниями и пониманием работы возглавляемой им группы. По этому вопросу среди деловых людей ведутся не прекращающиеся много лет споры. Некоторые утверждают, что хороший менеджер может руководить всем, чем угодно; он якобы способен хорошо управлять делом, которое в действительности не знает, что в расчет следует принимать только управленческий опыт.

Работа может быть выполнена и при таком подходе, но наилучшим образом она будет сделана, только если руководитель по-настоящему и досконально понимает то, чем занимается. Нопонятно, каким образом руководители смогут хотя бы соблюдать стандарты, удовлетворять требования и оценивать результаты, если не понимают специфику той работы, за выполнением которой пытаются следить. в «Хьюлетт-Паккард» всегда придерживались именно такой философии.

В «Хьюлетт-Паккард» есть один прием, помогающий менеджерам и руководителям производств хорошо знать своих людей и понимать работу, которую эти люди выполняют; при этом у них самих есть возможность оказываться на виду у людей и быть для них доступными. Этот прием носит название «управляй, похаживая».

2.2 Управляй, похаживая

В период работы Дэвида Паккарда в техническом отделе производства радиоламп «Дженерал Электрик» ему пришлось столкнуться с проблемами изготовления игнитронов, и он должен был выяснить, почему на испытания поступало очень много неисправных ламп. он выяснил все, что смог, о причинах неисправностей и решил большую часть времени проводить на производственном этаже цеха, добиваясь уверенности в том, что каждый технологический шаг изготовления лампы выполняется надлежащим образом. столкнувшись с несколькими случаями, когда письменные инструкции для производственников могли быть поняты неадекватно, пришлось поработать вместе с ними, чтобы исключить возможные ошибки. Это усердное внимание к деталям было вознаграждено сторицею — все до единой лампы очередной партии успешно прошли проверку.

Паккард так говорит о своем опыте: «Вспоминая это мое решение поработать над проблемами с игнитроном вместе с производственниками, я отчетливо осознаю глубокое влияние этого опыта на политику управления, которую мы исповедуем в компании «Хьюлетт-Паккард». Именно там родилась мысль
«управлять, похаживая». Я усвоил, что качество требует хотя бы минутного внимания к каждой мелочи, что любой член организации желает работать хорошо, что письменная инструкция редко воспринимается адекватно и что первоосновой хорошей работы является личное участие во всем.»

Личное участие очень важно на всех уровнях управления компанией. На опыте руководства «Хьюлетт-Паккард» обнаружилось, что практика «управляй, похаживая» и целевое управление так же эффективны для заморских предприятий
«Хьюлетт-Паккард», как и всюду в Соединенных Штатах. Для международных подразделений в начале их деятельности было характерным подчинение менеджерам, которые доросли до необходимого уровня в головной компании и хорошо усвоили наши принципы и практику.

Проверки подразделений, находящихся вне Соединенных Штатов, обычно проводятся ежегодно. Посещения Паккарда и Хьюлетта всегда включают в себя хождение по цехам предприятий, что дает возможность встретиться и поговорить в неформальной обстановке с работающими по найму людьми и поглядеть на них в деле.

2.3 Политика открытых дверей

Под названием «управляй, похаживая» скрывается несколько вторичных определений и требований, без выполнений которых этот подход невозможен. Не каждый управляющий найдет их выполнение легким и естественным для себя. А если он прибегает к подобным вещам нечасто и с неохотой, то проку не будет.
Его «по-хаживания» должны быть частыми, дружескими, не фокусируемыми на чем- то одном и не должны носить на себе печать чего-то выполняемого по графику
— но они ни в коем случае не должны быть бессмысленными. А поскольку их главная цель состоит в выяснении того, о чем люди думают и каково их мнение, требуется умение слушать.

С «управляй, похаживая» в «Хьюлетт-Паккард» связан еще один важный принцип, некий догмат пути к успеху. Он носит название «политика открытых дверей». Так же как «управляй, похаживая», эта политика нацелена на построение взаимного доверия и понимания и на создание условий, в которых люди чувствуют свободу выражения своих соображений и мнений, могут поделиться проблемами и заботами.

Открытая дверь поощряет наемных работников обсудить свои заботы, будь то их личные проблемы или что-то, связанное с работой, с руководителем, который, по их мнению, подходит для этого. В громадном большинстве случаев таким руководителем будет их непосредственный начальник. Но коль скоро наемному работнику неудобно говорить со своим руководителем, она или он могут подняться по управленческой лестнице, чтобы обсудить недопонимание или какие-то другие проблемы с руководителем более высокого уровня. В
«Хьюлетт-Паккард» установили, что проблемы и заботы, которыми люди не прочь поделиться, удовлетворительно разрешаются руководителями исключительно быстро. Нетрудно понять, что руководителям, производств и менеджерам не следует применять к людям, пользующимся открытой дверью, какие-то репрессии или враждебные действия.

Политика открытых дверей для «Хьюлетт-Паккард» очень важна, потому что она характеризует стиль управления, которому в компании преданы. Она означает, что менеджеры доступны, открыты и участливы. В «Хьюлетт-Паккард» каждый, включая управляющего всей компанией, работает в неразделенном перегородками, не имеющем дверей кабинете. Эта постоянная доступность имеет и свои недостатки, потому что всегда возможно чье-то неуместное вмешательство в текущую работу. Но в «Хьюлетт-Паккард» давно убедились в том, что преимущества доступности с лихвой перевешивают эти недостатки.
Политика открытых дверей — это составная часть философии целевого управления. Кроме того, это еще и некая процедура поощрения, а в действительности и обеспечения того, что коммуникационный поток течет вверх не хуже, чем вниз.

«Хьюлетт-Паккард» считают необыкновенной компанией, потому что в течение первых восемнадцати лет существования в компании не было отдела кадров.
Причиной тому была вовсе не неприязнь высешго начальства к отделам кадров или менеджерам-кадровикам, а стремление подчеркнуть важность взаимоотношений между руководителями и их людьми, в частности необходимость для менеджеров быть доступными и уметь с душой относиться к проблемам и заботам подчиненных. Появление в структуре кадрового подразделения может подменить непосредственную связь руководителя с наемным работником или по крайней мере вмешаться в нее. Поэтому, после создания в 1957 году корпоративного отдела кадров, очень тщательно определилась его роль и ответственность. Он вводился в структуру компании для создания опоры управлению, а не для его подмены.

Посетители «Хьюлетт-Паккард» часто подмечали и комментировали еще одну грань взаимоотношений внутри компании — неформальность и обращение друг к другу по имени. Подобно всем крупным компаниям, «Хьюлетт-Паккард» имеет организационно-структурные схемы. И, как всюду в растущих компаниях, эти схемы часто меняются. В компании относятся к ним только как к иллюстрации общих представлений о структуре организации «Хьюлетт-Паккард», будь то подразделение, группа или корпорация в целом. Эти схемы никоим образом не определяют каналы связи, используемые сотрудниками «Хьюлетт-Паккард». «Мы хотим, чтобы наши люди решали между собой деловые вопросы простейшим и непосредственным образом, руководствуясь здравым смыслом, а не линиями и прямоугольниками организационно-структурных схем». При выполнении работы любой человек надеется получать необходимую ему информацию из наиболее надежного источника.

Важно, чтобы люди обладали деловыми качествами, оценка которых возможна на регулярной основе. Не менее важно, чтобы у них были постоянно обновляемые данные о том, каковы достижения их собственного подразделения или отдела. Для того и другого менеджеры «Хьюлетт-Паккард» эффективно используют разговоры за чашкой кофе и другие неформальные собрания наемных работников. Рассчитанные на работающих по найму печатные издания, фильмы и видеокассеты — очень полезные коммуникационные средства, но по сравнению с личным двусторонним общением они просто ничто, если задача состоит хотя бы в поощрении сотрудничества и бригадной работы, что уж тут говорить о создании атмосферы доверия и понимания.

2.4 Преемственность управления

Важной обязанностью менеджеров «Хьюлетт-Паккард» является отбор и воспитание своих потенциальных преемников. Преемственность управления играет совершенно исключительную роль на верхних уровнях организации, где менеджер может быть ответствен за широкий круг комплексных направлений деловой активности, в которой расходуются многие миллионы долларов и трудятся многотысячные коллективы людей.

В первые годы существования «Хьюлетт-Паккард», как это происходит в любой небольшой компании, не очень задумывались над преемственностью управления. Но по мере роста компании проблема выбора наиболее квалифицированной личности на какой-то определенный пост становилась все более серьезной. Рост размеров «Хьюлетт-Паккард», объема и номенклатуры выпускаемой продукции приводили к соответствующему увеличению количества руководящих должностей, поэтому стало важным разработать какой-то эффективный процесс отбора людей на руководящие посты.

Этот процесс состоит из нескольких элементов, но его корни находятся в давно принятой политике целевого управления. В соответствии с принципами целевого управления менеджерам всех уровней предоставляются благоприятные возможности продемонстрировать свои способности — разрабатывать планы, принимать и оценивать решения, обеспечивать руководство своими людьми. На менеджеров часто возлагается ответственность одновременно за несколько видов деятельности, но это, скорее всего, позволяет им проявить себя не лучше, чем в работе по руководству подразделением или деловым предприятием
«Хьюлетт-Паккард». Менеджерам в условиях целевого управления и при децентрализованной структуре предоставляется полная ответственность за объем и номенклатуру производства, учет прибыли и издержек. По существу они руководят небольшим бизнесом — включая все, что это влечет за собой. И большинство занимается этим с самого начала своей карьеры. Это позволяет воспитывать поколение за поколением молодых менеджеров, готовых для ведения бизнеса в «Хьюлетт-Паккард».

В «Хьюлетт-Паккард» стараются познакомить руководителей высшего звена с молодыми менеджерами компании. Одним из способов, к которому прибегали для этого в прошлом, были встречи в подразделениях во время их проверок. В каждом подразделении раз в год обязаны были побывать Билл Хьлетт и Девид
Паккард плюс Барни Оливер, Ноуэл Элдред и другие менеджеры высшего звена.
Они проводили проверку работы подразделения целый день, уделяя особое внимание программам совершенствования продукции. На этих встречах задавались вопросы руководителю подразделения и ключевым сотрудникам, которым поручалось проведение презентации. Это давало благоприятную возможность оценивать способности молодых менеджеров, а также получать представление о том, насколько хорошо их боссы следят за обучением и развивают способности своих подчиненных. Обед в сочетании с официальной встречей помогал познакомиться со многими менеджерами подразделения в неформальной обстановке.

Сегодня высшее руководство «Хьюлетт-Паккард» не имеет возможности проводить ежегодную проверку каждого из множества подразделений компании.
Вместо этого подразделения регулярно проверяются руководителем соответствующей группы, возглавляющим ее, а работа самой управленческой группы проверяется руководством компании. Изменилась форма, но положительный аспект проверок сохранился. Обычно на каждом заседании совета рассматривается работа какой-нибудь структурной единицы «Хьюлетт-Паккард», например номенклатурно-производствен-ной группы, торгового предприятия или корпоративного подразделения. Это дает приезжающим с мест директорам более детально познакомиться как с ведением дел в головной конторе компании, так и с людьми, которые их ведут. Со временем некоторые из самых старших менеджеров «Хьюлетт-Паккард» сами избираются в совет, поэтому очень важно, чтобы каждый директор был знаком с другими менеджерами еще до своего избрания.

За последние годы компания разработала дополнительные, более глубоко структурированные способы оценки менеджеров среднего звена с целью определения их потенциальных способностей нести большую ответственность.
Сейчас главный управляющий регулярно собирает своих менеджеров высшего звена для многогранной проверки показателей качества управления номенкла- турно-производственными группами. Они обсуждают состояние дел в каждой группе, анализируя создаваемую ею прибыль, использование фондов, ежегодный рост, качество продукции, степень удовлетворения покупательских запросов, кадровые вопросы и многое другое, за что несет ответственность руководитель группы. Также периодически встречается с одним из комитетов совета директоров — комитетом по контролю организационной структуры и назначений — с целью проверки деловых качеств менеджеров, работающих на самых важных направлениях.

2.5 Расплачивайся на ходу

Отец Девида Паккарда был назначен арбитром по банкротствам в штате
Колорадо. Девиду часто приходилось помогать ему в просмотре отчетности компаний, потерпевших банкротство. Банки просто отказывали фирмам в праве выкупа заложенных ценных бумаг вследствие просрочки, и эти фирмы оставались ни с чем. Фирмы, которые не имели задолженностей, перенесли трудное время, но их ценные бумаги оставались нетронутыми, и им удавалось встать на ноги в последовавшие за депрессией годы.

Изучив этот опыт, Девид пришел к решению, что компания не должна нести убытки на долгосрочных кредитах. Исходя из этого, был определен принцип
«расплачивайся на ходу», финансируя рост в первую очередь за счет поступлений, а не на одолженные деньги. О возможности самофинансирования знали, потому что «Дженерал Радио», компания, которой восхищались, была уже несколько лет в бизнесе, имела успех и никогда не прибегала к финансированию со стороны. «Мы чувствовали, что если это удавалось им, то получится и у нас. И получается — вот уже более полувека».

В некоторых отраслях промышленности, в частности таких, где требуются большие капиталовложения, подход «расплачивайся на ходу» неосуществим.
Стало общепринятым удовлетворять потребности в капитале с помощью таких рычагов прибыльности, как акцизное финансирование и долгосрочные займы.
Сторонники этого подхода говорят, что вы можете сделать прибыли неиссякаемыми посредством их регулирования. Может быть, и так, но в
«Хьюлетт-Паккард» фирменная политика состояла в том, чтобы расплачиваться по ходу дела, а не нести потери на подпитывающем кредите.

В отношении долгосрочной политики стремились повторно инвестировать большую часть прибылей и зависеть от этих реинвестиций плюс фондов от продажи акций наемным работникам и других поступлений наличных денег, использовавшихся для роста компании. Программа продажи ценных бумаг работникам компании позволяла им делать приобретения в пределах определенного процента заработной платы, причем продавались им эти доли фондов «Хьюлетт-Паккард» по льготным ценам. Компания брала на себя оплату некоторой части стоимости собственных фондов. Эта программа действует с
1959 года и обеспечивает значительные наличные суммы, необходимые для финансирования роста компании.

Вводя программу долевой распродажи фонда, допустили одну существенную ошибку. Не потребовали от работающих по найму людей, приобретающих акции по льготной цене, хранить их. Существует непреложная истина, касающаяся уровня заработной платы и жалованья, — вне зависимости от того, какова оплата, наемный работник или работница считают, что им необходимо еще около 10%.
Обнаружилось, что многие наши люди, принимавшие участие в этой программе распродажи фондов, тут же перепродавали свою долю. Даже наемные работники верхних уровней компании взяли себе за правило продавать ценные бумаги, едва получив их.

Ситуация была исправлена, но ирония судьбы такова, что многие из наемных работников, которые хранили свои акции и продали их, только выйдя на пенсию, зачастую получали за них более миллиона долларов.

Политика самофинансирования требует не только разумного уровня прибыли, но также и хорошего управления ценными бумагами. Эта политика претерпела своего рода критическую проверку в начале 1970-х годов. Вслед за периодом общемирового спада и медленного роста компания оказалась перед лицом отхлынувшего рыночного спроса на ее продукцию. При ограниченной наличности возникли всерьез обсуждавшиеся соображения о долгосрочном займе объемом 100 миллионов долларов. В «Хьюлетт-Паккард» установили слишком низкие цены на некоторые из изделий, дебиторские счета и задолженности по материально- техническому обеспечению находились на вызывающем тревогу высоком уровне, и расходы плохо контролировались. С проблемой справились, прибегнув к более суровой самодисциплине. Реакция была впечатляющей. Менеджеры по-настоящему взялись за дело. Материальные поставки резко снизились, дебиторские счета подтянулись, контроль за расходами стал гораздо лучше. Появилась целая команда, работающая над решением этой проблемы, и компания упорно продолжала демонстрировать силу и рост за счет прибылей, не прибегнув к долгосрочному займу и в этот период.

Анализируя дебиторские счета, обнаружилось одно серьезное слабое место.
Многие покупатели приобретали продукцию «Хьюлетт-Паккард» у нескольких предприятий компании, чтобы затем объединить разрозненные изделия в систему. Они не оплачивали ни одну из покупок, пока не получали самое последнее из необходимого им.

В «Хьюлетт-Паккард» изменили эту практику таким образом, что получили возможность собирать требуемую систему у себя и проверять ее перед отгрузкой. Это дало хозяйственным единицам «Хьюлетт-Паккард» некий стимул для ускорения производства изделий. Появлялась уверенность в работоспособности системы и упрощалось решение проблемы с дебиторскими задолженностями.

Положительным во всем этом эпизоде стало еще одно явное напоминание о том, что самофинансирование требует постоянной бдительности и самодисциплины.

Важным элементом пути к успеху «Хьюлетт-Паккард» являются взаимоотношения компании с акционерами и инвестиционными кругами. Главная цель в этой области состоит в обеспечении постоянства корпоративных показателей, включая неуклонный рост доходов и активов. Очевидно, что это не всегда возможно даже для самых лучших корпораций, но в течение всех этих лет показатели «Хьюлетт-Паккард» оставались вполне приличными.

Обыкновенные акции «Хьюлетт-Паккард» впервые появились в 1947 году, когда было преобразовано первоначальное партнерское товарищество в корпорацию. Десятью годами позже для расширения базы собственников было предложено на общественные торги 10% выпущенных в обращение 3 миллионов акций. В том же 1957 году компания распределила между наемными работниками
60 000 новых акций в качестве премий, а также сделала возможным приобретение персоналом по льготной цене еще 50 000 акций. В то время общественные торговые сделки с ценными бумагами начали осуществляться без посредничества биржевого рынка.

В 1959 году ввели в действие программу продажи акций наемным работникам.
Участие персонала компании оказалось активным, и базисная программа продолжает действовать по сей день. В 1961 году акции «Хьюлетт-Паккард» были одновременно приняты в списки Нью-Йоркской и Тихоокеанской фондовых бирж, а в последние годы они также появляются в списках основных зарубежных бирж.

Предложив акции компании в 1957 году в свободную продажу, преследовались две главные цели. Одна состояла в расширении сферы собственников компании, особенно собственников из числа наемных работников. Другая заключалась в том, чтобы сделать акции доступными в случае, если в «Хьюлетт-Паккард» пожелают приобрести фонды других компаний. Часто более практично приобрести какую-нибудь компанию посредством обмена фондами, чем прямой покупкой. Это произошло, и в 1960-е годы приобрели несколько компаний, причем большинство из них через обмен акций.

Долгие годы связей с акционерами и инвестиционными кругами отражают, базисную философию и путь к успеху «Хьюлетт-Паккард». «Мы прилагаем максимум усилий, чтобы быть прямолинейными и беспристрастными, и практикуем полное и незамедлительное раскрытие событий или достижений, имеющих реальное или потенциальное воздействие на стоимость акций «Хьюлетт-
Паккард».

Всегда имеется возможность улучшить показатели прибыльности на какое-то время, уменьшая уровень инвестиций в проектирование и техническое обеспечение новой продукции, в обслуживание покупателей или новое строительство и переоснащение предприятий. Но в долгосрочном аспекте придется дорого расплачиваться за пренебрежение к любой из этих областей деятельности. Одна из наиболее важных управленческих задач состоит в поддержании надлежащего баланса между краткосрочными показателями прибыльности и инвестициями в будущее укрепление компании и ее дальнейший рост.

Хорошая новая продукция — это жизненные соки такой технической компании, как «Хьюлетт-Паккард», хотя уровни ее деловой активности из года в год варьируют. Мощные усилия в исследовательской деятельности и в направлении совершенствования продукции всегда являются той движущей энергией, которая стоит за производственными достижениями «Хьюлетт-Паккард». За все годы существования компании наши годовые расходы на исследования и развитие колебались от 8 до 10% суммы реализации продукции, а в последнее время поднялись выше 10%.

В порядке удовлетворения целевой установки на прибыльность в «Хьюлетт-
Паккард» всегда помнят о долгосрочном подъеме, неуклонно прибавляя в силе и общей стоимости компании.

Ценообразование новой продукции — важное и требующее особого внимания дело. Зачастую какой-то новый продукт выбрасывают на рынок при слишком заниженной цене с целью получения адекватной краткосрочной прибыли. При этом рассуждают примерно так: «Мы понизим наши расходы и тогда будем в состоянии делать хорошую прибыль» — либо в следующем месяце, либо в следующем квартале, либо на следующий год. Но это время наступает редко, если вообще когда-нибудь наступает.

Часто ценообразование также опускается до уровня добровольного пожертвования с целью получения «доли на рынке». Многие менеджеры американской промышленности, одержимые идеей захвата большей доли на рынке, подрезают цены, борясь с конкурентами. В краткосрочном аспекте это зачастую приводит к впечатляющему объему торговли, но дает очень небольшую прибыль или торговля оказывается вовсе бесприбыльной.

В 1972 году в «Хьюлетт-Паккард» ввели продукцию, которая переопределила рынок калькуляторов. Это была модель 35 ручного калькулятора, первой в мире
«электронной логарифмической линейки». За изделие азначили цену в 395 долларов, слишком высокую, по мнению многих, и чрезмерную, как считали некоторые. Но калькулятор оказался настолько бесценным, что сразу же потряс рынок так сильно, что было не поспеть за его спросом. Всего через несколько месяцев вслед за этим появились агрессивные конкуренты — компании, которые предложили калькуляторы по значительно более низким ценам, чем установленная «Хьюлетт-Паккард». Их цель, с чем они готовы были согласиться, состояла в захвате некоторой доли рынка… и они своего добились. Но в долгосрочном аспекте в «Хьюлетт-Паккард» получили определенную прибыль, добившись уверенности в том, что можно снижать расходы.

В то время проводимая в «Хьюлетт-Паккард» политика состояла в увеличении доли присутствия на рынке в качестве награды за производство хорошей продукции — за обеспечение покупателей изделиями и услугами самого высокого качества и снижение собственных расходов. В этом заключалась базисная политика компании с самого начала ее существования.

2.6 Прислушиваясь к покупателю

Фундаментальной основой успеха «Хьюлетт-Паккард» является работа, которую проводят для удовлетворения нужд покупателей. Каждый работник организации побуждается постоянно думать о том, как его или ее деятельность соотносится с целевой установкой обслуживания клиентов.

Концепция удовлетворения покупателя начинается в «Хьюлетт-Паккард» с генерирования новых идей и новой технологии, которые впоследствии могут дать возможность разработать полезную, значимую продукцию. Эти новые идеи формируют затем базис для разработки изделия, удовлетворяющего пока еще скрытым потребностям, которые для покупателей в будущем станут значимыми.
Чтобы оказаться полезной в эпоху всемирной конкуренции и быстрых изменений, новая продукция должна разрабатываться быстро и производиться эффективно с использованием производственных процессов и техники которые гарантируют качество и экономичность.

Создать новаторскую, надежную продукцию — ключевой элемент удовлетворения потребностей покупателя, но есть и другие важные моменты.
«Хьюлетт-Паккард» предлагает много разнообразных изделий множеству разных покупателей. Настоятельная необходимость состоит в том, чтобы продукция, рекомендуемая покупателю, наиболее полно и всеобъемлюще удовлетворила его долгосрочные потребности. Для этого требуется, чтобы люди, работающие на поприще реализации продукции — действуют они индивидуально, бригадой или вместе с другими компаниями, которые привносят свою долю стоимости в продукцию и услуги «Хьюлетт-Паккард»,— тесно сотрудничали с покупателями, стремясь находить самые приемлемые и эффективные решения проблем потребителей.

Когда покупатель приобретает какое-то изделие «Хьюлетт-Паккард», он вправе ожидать не только того, что это изделие будет хорошо работать в день его приобретения, но и что оно будет поддерживаться в рабочем состоянии при помощи своевременного и эффективного обслуживания, которое гарантирует покупателю долгое и беспро блемное функционирование изделия.

В течение многих лет маркетинг и связанную с peaлизацией продукции деятельность «Хьюлетт-Паккард» возглавлял Ноуэл Элдред. Вице-президент по маркетингу Ноуэл, став одной из ключевых фигур верхней команды управления, был упорным защитником покупателя, настолько упорным, что считал необходимым, чтобы в любых спорах с компанией специалисты по торговле принимали сторону покупателя. «Мы не хотим чтобы вы слепо соглашались с нами,— говорил он им.— Мы хотим, чтобы вы сражались за покупателя. В конце концов, мы продаем не аппаратуру — мы продаем решения проблем покупателей».
Ноуэл подчеркивал важность обратной связи, помогающей проектировать и производить изделия, нацеленные на реальные потребности клиентов. Он также настаивал, чтобы наши люди, работающие в сфере реализации, никогда с пренебрежением не отзывались о конкуренции. В этом отразилось уважительное отношение к конкурентам, уважение того типа, которое существовало между
«Дженерал Радио» и «Хьюлетт-Паккард» в те годы, когда дело начиналось.

Создание карманного уникального калькулятора НР35 поставило его конструкторов и производственную команду перед необходимостью решения жутких проблем. Дело было не только в том, удастся ли успешно вывести на рынок модель 35; предстояло разработать методы торговли и распространения, которые до той поры были совершенно новыми для «Хьюлетт-Паккард».
Традиционная система поставки продукции — покупатели высылают заказ, а мы отгружаем изделия — явно не годилась.

Производство продукции «на полку» было для «Хьюлетт-Паккард» новой концепцией. Но в «Хьюлетт-Паккард» легко перевели базисные управленческие принципы на язык производства крупных партий продукции для розничной торговли, а децентрализованные деловые команды оказались достаточно шустрыми и быстро изменили модель своей производственной деятельности.

Сущностью программы удовлетворения запросов покупателя компанией
«Хьюлетт-Паккард» является приверженность качеству, приверженность, начало которой закладывается в лабораториях и распространяется на все фазы работы.

Возможно, у «Хьюлетт-Паккард» есть больше, чем у других компаний, причин для особого отношения к качеству. Еще на заре решения сосредоточиться на разработке и производстве электронных приборов для контроля и измерений понимали, что эти приборы будут использоваться покупателями для проверки и оценки качества их продукции и производственных процессов. Поэтому стремились выполнять любую работу наилучшим образом.

Долгие годы уделяется достаточно много времени поискам того, каким образом можно было бы повышать качество. Один из найденных очень эффективных способов заключается в выстраивании производственного потока таким образом, чтобы площадка, отводимая для окончательной проверки изделия, была как можно ближе к площадке окончательной сборки. Если принимающая команда обнаруживает какую-нибудь неполадку в конечном изделии, она может незамедлительно сообщить об этом непосредственно людям, занимающимся сборкой, без прохождения через сложные процедуры фиксирования брака и всех связанных с этим последующих мероприятий.

Это очень похоже на то, что получило название «круга качества», потому что здесь люди тесно сотрудничают в работе, связаны друг с другом без лишних формальностей. Со временем обнаружилось, что в таком неформальном общении контролеров и людей, работающих на сборке, рождается много хороших идей и что оно способствует поддержанию особо заботливого отношения и к качеству изделий, и к производительности труда.

Сегодня мы все знакомы с достижениями японской промышленности в деле производства качественных изделий. В последние годы японские автомобили, радио- и телевизионные приемники, звуко- и видеозаписывающее оборудование, как и многая другая продукция, завоевали мировую известность благодаря их качеству и надежности. Опыт «Хьюлетт-Паккард» во взаимоотношениях с японцами дал очень многое для достижения высокого качества продукции.

2.7 Вера в людей

Если организация хочет добиться максимальной эффективности и успеха, она должна удовлетворять целому ряду требований. Одно из них состоит в том, чтобы на каждый пост были назначены самые способные сотрудники. Должна быть задействована непрерывно функционирующая и постоянно обновляемая образовательная программа, что особенно важно для технического бизнеса, где велика скорость прогресса. Техника, вполне уместная сегодня, станет устаревшей в будущем, поэтому каждый член организации должен постоянно находить новые и более эффективные пути выполнения собственной работы.

Другое требование — на всех уровнях следует поощрять высокую степень энтузиазма; в частности, люди, занимающие высокие посты в управлении, не имеют права полагаться только на свой энтузиазм, они обязаны возбуждать энтузиазм и среди своих помощников. Места слабой заинтересованности и равнодушию быть не должно.

В компании «Хьюлетт-Паккард» важен каждый отдельный человек, важна любая выполняемая работа. В областях высоких технологий незаметная деталь зачастую определяет грань между качественным изделием и таким, которое хорошим не назовешь. Вот почему в «Хьюлетт-Паккард» убеждают людей в необходимости выполнять каждое конкретное дело наилучшим образом.

То, как организация строит свою структуру, оказывает воздействие на мотивацию поведения и производственные показатели каждого ее члена.
Существуют организации военного типа, в которых высший руководитель отдает приказ, поступающий по нисходящей, пока не достигает конкретного лица в самом низу, и это лицо выполняет его без вопросов и возражений. Именно такого типа организации для «Хьюлетт-Паккард» не желали. Целевых установок можно вернее достичь с помощью людей, которые их понимают и поддерживают, которые проявляют гибкость в работе, направленной на общие цели, причем выбирают методы, которые сами считают наилучшими и для своего конкретного дела, и для своей организации.

Тесные взаимоотношения между сотрудниками «Хьюлетт-Паккард» привели к созданию такой формы соучастия в управлении, которая поддерживает индивидуальную свободу и инициативу, одновременно способствуя сохранению общности цели и стремления к бригадной работе. В первые годы все работали над одними и теми же проблемами. Это в конечном итоге приводило к тому, что каждый работающий по найму человек чувствовал себя членом одной команды.

По мере роста компании больше было нельзя полагаться только на веру в то, что у «Хьюлетт-Паккард» одна команда. Однако всячески старались подчеркивать ее важность и укреплять ее. Это было одной из причин того, почему никак не выделяли подразделения и группы, отличившиеся особенно хорошей работой. По той же причине дополнительные доходы, такие как доля прибыли, обеспечивались не избранным лицам или группам лиц, а всему списочному составу наемных работников. Настоятельно необходимо всегда поддерживать сильное ощущение полезности и сопричастности в каждой структурной ячейке компании; это ощущение должно быть осознанным и уважаемым как краеугольный камень здания успеха «Хьюлетт-Паккард».

Когда размах деятельности был сравнительно небольшим, приходилось нанимать лучших из тех, кого удавалось найти, обучать их и надеяться, что они справятся с работой. В «Хьюлетт-Паккард» ощущали ответственность за предоставление работникам максимально благоприятных возможностей и гарантии труда. Так родилось тогда еще сырое, но важное решение: в «Хьюлетт-Паккард» не желали быть тем, что называется «нанял и прогнал», т.е. компанией, которая находит крупные краткосрочные контракты, эксплуатирует на протяжении времени выполнения контракта много людей, а затем предлагает им отправляться на все четыре стороны. Такая манера — зачастую самый быстрый и наиболее эффективный способ выполнения какой-то большой работы. В «Хьюлетт-
Паккард» хотели заняться бизнесом надолго, создать компанию вокруг стабильной и преданной группы сотрудников.

Руководители компании были очень близки с наемными работниками. Хорошо разбирались в сути выполняемых ими работ, были в курсе многого в их личной жизни. Также учились распознавать, у кого из людей есть потенциал руководителя, хотя эта наука иногда давалась трудно. В «Хьюлетт-Паккард» внедрили программу медицинского страхования для защиты наших наемных работников и их семей. В конце 1940-х годов благодеяния такого типа были совершенно неизвестны.

Рост компании сказывался также на размахе и характере организуемых компанией пикников. Пикники считались важной частью пути к успеху «Хьюлетт-
Паккард», и в первое время устраивался ежегодный пикник где-нибудь поблизости от Пало-Альто для работавших у людей и их семей. Это было большое событие, которое во многом планировалось и осуществлялось самими работниками. Меню состояло из нью-йоркских бифштексов, гамбургеров, мексиканских бобов, зеленого салата, французских хлебцев с чесноком и пива.
Продукты и пиво закупала компания. Стало традицией, что работники механического цеха поджаривали на углях бифштексы и гамбургеры, а другие подразделения несли ответственность каждый за свою часть меню.

В начале 1950-х годов компания купила участок земли, называвшийся Литтл
Вейзин, в стране калифорнийских мамонтовых деревьев примерно в часе езды на автомобиле от Пало-Альто. Часть этого участка была превращена в зону отдыха, достаточную для устройства пикников на две тысячи человек и даже больше. Руководство предоставило сотрудникам возможность выезжать туда вместе с семьями в оборудованный для ночлега кемпинг. Он пользовался такой популярностью, что позднее решили реализовать эту идею в других местах, где жили и работали сотрудники «Хьюлетт-Паккард». В Колорадо купили немного земли в Скалистых горах близ парка Эстес, а в Массачусетсе — на морском побережье. В Шотландии приобрели небольшое озеро, славившееся хорошей рыбалкой (и возможностью увидеть Лохнесское чудовище), а в Южной Германии — землю, пригодную для катания на лыжах.

Как только появлялось новое подразделение, учреждалось и проведение его пикников, потому что это давало возможность познакомиться и обменяться шутками со многими, работавшими по найму людьми, как в Соединенных Штатах, так и в Европе. К концу 1960-х годов компания настолько разрослась, что стало трудно продолжать эту традицию, а нынче это, конечно, и вовсе невозможно. Но ежегодные пикники продолжают организовываться в местах расположения предприятий «Хьюлетт-Паккард» повсюду в мире.

Еще начиная карьеру, Девид Паккард столкнулся с некоторыми фактами, которые могут подорвать доверие компании к своим сотрудникам. В конце 1930- х годов в Скенектади «Дженерал Электрик» уделяла очень большое внимание охране завода. Особенно «Дженерал Электрик» усердствовала в обеспечении контроля за местами хранения переносного оборудования, инструмента и деталей, заботясь о том, чтобы наемные рабочие ничего не крали. Встречая столь явно демонстрируемое недоверие, наемные работники стремились подтверждать его справедливость, при любом удобном случае унося с предприятия все, что только подвернется под руку. Мало-помалу оборудование, инструмент и детали расползались по всему городу.

Ирония состояла в том, что это оборудование и детали использовались
«владельцами» из числа работников «Дженерал Электрик» для реализации задумок, связанных с основной работой, или как повышающее квалификацию хобби — и то и другое, вероятно, повышало их профессионализм.

Когда «Хьюлетт-Паккард» разворачивала свою деятельность, память о виденном в «Дженерал Электрик» была еще свежа, и поэтому места хранения деталей и складские помещения всегда должны быть открыты. Иногда случалось, что кто-то нарушал установленный порядок. Оставляя склады и места хранения деталей открытыми, в компании получили двойную выгоду. С практической точки зрения простой доступ к деталям и инструменту способствовал тому, что конструкторы изделий и те, кто хотел поработать дома или выехав на уик-энд над новыми идеями, могли заниматься этим, не испрашивая особого разрешения.
Второй, менее заметный, но важный результат — открытые хранилища и склады были символом доверия, доверия, которое является стержнем методов ведения дел в компании «Хьюлетт-Паккард».

Политика открытых складов не изменилась. Хотя доступ к складам готовой продукции ограничен, лабораторные склады (сравнительно небольшие запасники лучших деталей и оборудования) продолжают оставаться в основном открытыми.

Итак, с самого начала образования компании строили дело на доверии к людям и вере в них. Ожидали от них открытости и честности в ведении дел и были уверены, что они будут с готовностью принимать на себя ответственность за свои действия.

2.8 Долевое участие

Основным принципом политики «Хьюлетт-Паккард» по отношению к человеческой личности стала концепция долевого участия — в ответственности за определение и достижение целей, в собственности компании посредством плановой продажи активов, в прибылях и даже в несении бремени возникающих время от времени спадов деловой активности компании.

Программы доходности отражают эту концепцию долевого участия. В различных частях мира они неодинаковы, потому что в каждой стране существует своя организация получения доходов, определяемая местными законами и традициями.

В Соединенных Штатах и многих других странах наемные работники принимают участие в реализации плановой продажи активов и в распределении наличных доходов. В США работающие по найму более шести месяцев имеют право на долю прибыли и ежегодно получают определенную сумму, рассчитываемую исходя из заработанных компанией денег до обложения налогами. В течение многих лет эта выплата поднималась до 9,9% и не опускалась ниже 4,1% заработной платы.
Поскольку компания всегда была прибыльной, программа этих выплат не прерывалась с тех пор, как мы ввели ее в 1950-е годы.

Другой пример долевого участия, хотя и совершенно иного характера, относится к 1970 году. В связи со спадом в экономике США заказы поступали с несколько меньшей интенсивностью, чем требовалось для того, чтобы загрузить производственные мощности. В «Хьюлетт-Паккард» оказались перед лицом перспективы 10%-ного сокращения рабочей силы. Однако вместо сокращения попробовали другой путь — пошли на установление графика, в котором в течение двух недель было девять рабочих дней,— 10%-ное сокращение рабочего времени при соответственно 10%-ном уменьшении оплаты труда. Это распространялось абсолютно на все заводы в США, не исключая руководящий состав и корпоративный штат. В конце шестимесячного спада интенсивность поступления заказов снова возросла и все вернулись к нормальному режиму работы. Некоторые говорили, что им даже понравились долгие уик-энды, несмотря на то, что пришлось немного подтянуть пояса. Положительный результат этой программы состоял в том, что каждый взял на себя долю бремени спада, стоящим людям не пришлось скитаться в поисках работы, и сохранили высококвалифицированную рабочую силу до того времени, когда бизнес пошел лучше.

Эта программа являлась ответной мерой на временную ситуацию, которая не могла продолжаться больше двух лет. Решение было рассчитано на краткосрочный период и не должно рассматриваться как некое нововведение, призванное во что бы то ни стало удерживать людей.

После 1970 года бывали, конечно, и еще экономические спады и в
Соединенных Штатах, и в большинстве других стран. Но была возможность выбираться из этих ситуаций посредством переброски производства из одних районов в другие, а также путем введения программ временного уменьшения объема работ всего в нескольких местах. Однако в начале 1990-х годов стало ясно: «Хьюлетт-Паккард», так же как почти каждый производитель в Америке, должна уменьшить штат своих работников. Downsizing (снижение размеров) — расхожий эвфемизм современности, но в любом случае потребность в сокращении была значительно ниже, чем у большинства изготовителей, особенно в компьютерном производстве. В «Хьюлетт-Паккард» уже предприняты шаги к уменьшению корпоративного бюрократического аппарата и в направлении децентрализации. С сокращением штатов справились в основном за счет досрочного предоставления пенсий и, использовав программу добровольной отставки, предоставляя изрядную финансовую дотацию людям, пожелавшим оставить компанию.

Быстрые изменения в технологии поставили людей перед необходимостью получения образования и повышения квалификации. Многие из корпоративно- спонсорских программ посвящены сугубо техническим дисциплинам, тогда как другие ориентированы на повышение общеобразовательного уровня. Как корпорация, «Хьюлетт-Паккард» ежегодно расходует около 200 миллионов долларов на образовательные курсы для работников. А расходы, связанные с освобождением людей от работы и предоставлением им возможности обучаться на стороне, добавляют к этой сумме еще 300 миллионов долларов или около того.
Часть этих денег направляется на оплату обучения в колледжах, чаще всего для получения более высокого ученого звания.

Для некоторых образование представляется никчемной жертвой; для других — это перспективные возможности роста. К счастью, последнее в «Хьюлетт-
Паккард» преобладает. Большинство людей осознает важность образования и самосовершенствования не только для того, чтобы сделать карьеру, но также из желания внести заметный вклад в прогресс компании.

2.9 Гибкий график работы

Возможно, наиболее известным широкой общественности примером доверия в
«Хьюлетт-Паккард» является программа компании по установлению гибких графиков работы. Ее реализация началась на заводе в германском городе
Бёблингене в 1967 году. Теперь она широко применяется во всех подразделениях «Хьюлетт-Паккард» и во всех отраслях промышленности. В рамках этой программы «Хьюлетт-Паккард» любой работающий может приходить на работу сколь угодно рано, но не позднее 9 часов утра, и уходить, отработав нормированное количество часов. Это неприемлемо для некоторых видов работ, но в большинстве случаев реализация такой программы возможна.

Гибкость — первооснова уважения и доверия к людям. Ее принятие говорит о том, что в «Хьюлетт-Паккард» с пониманием относятся к личной жизни людей и верим, что они вместе со своими непосредственными руководителями и членами бригады в состоянии спланировать время работы так, чтобы это было удобно всем вместе и каждому в отдельности.

Терпимое отношение к различным нуждам отдельных личностей — еще один элемент пути к успеху «Хьюлетт-Паккард». Бывают такие ситуации, когда у людей возникают личные проблемы, временно оказывающие влияние на их производственные показатели и отношение к делу; в таких случаях важно, чтобы люди, попавшие в затруднительное положение, ощущали чуткое к себе отношение и понимание, вплоть до разрешения свалившихся на них неприятностей.

Многие компании отказываются повторно принимать на работу людей, которые уволились по собственному желанию. За долгие годы бывало немало случаев, когда люди уходили, потому что где-то в другом месте были более благоприятные условия. В «Хьюлетт-Паккард» всегда придерживались точки зрения, что если они не работали на прямого конкурента и имеют хорошие отзывы о своей работе в другом месте, то можно только приветствовать их возвращение. Они знают компанию, их нет необходимости переучивать, и, главное, они приобретали к этому времени дополнительный опыт. Несколько лет назад «Хьюлетт-Паккард» оставил один из высших исполнительных директоров, полагая, что на новом месте его ожидают более широкие возможности. Позднее он вернулся и, хотя отсутствовал не один год, быстро вошел в курс дел и продолжал восхождение по управленческой лестнице компании, пока не отправился на пенсию.

2.10 Децентрализация

Большинство представителей деловых кругов очень скоры на восхваление концепции децентрализации. Но когда это касается их собственных организаций, многие принимают ее с неохотой. Возможно, мысль о переходе части их авторитета к другим слишком огорчает. Но даже глубоко децентрализованные компании должны постоянно присматриваться к признакам обременительной централизации.

«Хьюлетт-Паккард» пришлось пройти суровое испытание и в этом аспекте.
Все началось в 1970-е годы, когда стало ясно, что будущее бизнеса определяют компьютеры и связанная с компьютерами продукция; многие руководители «Хьюлетт-Паккард» начали поглядывать на IBM как на эталон компании. Организационная структура IBM была высокоцентрализованной, и многие полагали, что идти следует ее путем. Другим фактором, подталкивающим к централизации, были новые требования, накладываемые на организацию
«Хьюлетт-Паккард» самим компьютерным бизнесом. Перед вторжением в компьютерную область организация «Хьюлетт-Паккард» была структурирована для производства приборов, имела децентрализованные подразделения, отвечавшие за четко определенную номенклатуру продукции и работавшие в значительной мере независимо. На поприще создания приборов эта структура действовала очень хорошо, и некоторые считали, что она с равной эффективностью может подойти и для производства компьютеров.

Но против этого решения срабатывали две принципиальные особенности компьютерного бизнеса. Одной из них, и совершенно новой для «Хьюлетт-
Паккард», была вся область программного обеспечения. Как организовать создание программного обеспечения? Кому эта деятельность должна быть подотчетна? Какого типа люди и какой квалификации для этого нужны? Вторая состояла в том, что компьютерный бизнес носит системный характер. Для него требуется много элементов — программное обеспечение, многопользовательские вычислительные центры, периферийные устройства, операционные системы, — и все они должны быть скомбинированы в покупаемых изделиях, которым необходима поддержка мощного сервисного и профилактического обслуживания.
Без хорошей координации в таком производстве не обойтись.

«Хьюлетт-Паккард» опробовала на этом новом для себя поле деятельности множество организационных форм. Были и подразделения, и групповые структуры; затем различные ориентированные на конкретные задачи бригады, советы и комитеты, предназначавшиеся для улучшения координации. Со временем эти усилия начали приводить к возникновению сложной бюрократической машины.
Проблемы, требующие ясных и разумных решений, блуждали с одного уровня управления на другой, застревая в неуклюже действовавших комитетах.
Необходимые решения принимались с недельными, а иногда месячными задержками.

К 1990 году в компании оказались перед лицом кризиса. Комитеты полностью узурпировали процесс принятия решений в «Хьюлетт-Паккард», а цикл любого решения рос как снежный ком. Так, например, один из центральных комитетов, носивший название Исполнительного комитета компьютерного бизнеса, был создан для фокусирования усилий на создании компьютеров и координации соответствующей деятельности. Вместо этого он замедлял принятие решений как раз в то время, когда компания в 1990-х годах чуть ли не со скоростью света вторгалась в конкурентную борьбу на мировом компьютерном рынке. На деле это парализовало все подразделения компании, имевшие отношение к компьютерам.

В компании давным-давно установилась политика открытых дверей, и постоянно принимали попадавших в затруднительное положение руководителей предприятий «Хьюлетт-Паккард», росло и число писем от обеспокоенных положением дел людей, работавших по найму. В организации образовалось слишком много слоев управления. В компании было решено сократить их количество. В исполнительный комитет был введен в качестве его главы одаренный молодой менеджер Лу Платт. Его предшественник Джон Юнг — квалифицированный руководитель, который управлял компанией в период ее взрывоподобного роста в конце 1970-х годов и в 1980-е,— вошел в набранную
Лу группу. (В 1993 году Лу получил новое повышение, став председателем совета «Хьюлетт-Паккард ».)

Исполнительный комитет компьютерного бизнеса, как и большинство других бюрократических образований, был расформирован. Важнее всего то, что компьютерным предприятиям была дана большая свобода в планировании своих действий и принятии решений, в результате чего существенно возросли гибкость и мобильность компании в целом.

К 1993 году курс ценных бумаг поднялся до 70 долларов. Производимые
«Хьюлетт-Паккард» системы все в большей и большей степени включают в себя продукцию различных групп и подразделений. Несмотря на очень высокую степень децентрализации, работающие в «Хьюлетт-Паккард» люди всегда помнят, что кооперация отдельных личностей и координация усилий производственных предприятий представляют собой непременное условие роста и успеха. Хотя и минимизируется корпоративная направленность деятельности «Хьюлетт-Паккард», но рассматривают себя как единую компанию, гибкость которой обеспечивает система небольших дочерних компаний, а силу дает их объединение в одной большой, которая способна позаботиться о корпоративных ресурсах и услугах.
Общие для всех стандарты поведения, единые принципы, ценности и понятия культуры производства, так же как общие задачи и целевые установки, делают предприятия «Хьюлетт-Паккард» узнаваемыми во всем мире.

2.11 Изменение организации сбыта

В 1960-е годы осуществились и другие организационные изменения, касавшиеся торговых операций в Соединенных Штатах. С первых дней существования компании продажа продукции «Хьюлетт-Паккард» велась через сеть торгово-представительских фирм, расположенных во многих регионах страны. Эти фирмы, которых было около десятка, представляли и продавали изделия не только «Хьюлетт-Паккард», но и других, не конкурирующих изготовителей электронной аппаратуры. Хотя эта рассредоточенная система работала достаточно хорошо, в начале 1960-х годов стали возникать некоторые проблемы, большинство которых проистекало из быстрого роста «Хьюлетт-
Паккард». Доля продукции в ряде случаев возрастала непропорционально быстро по отношению к валовому объему оборота торговых представительств. В этом также скрывалась опасность конкурентного конфликта между изделиями, которые продает один и тот же представитель, по мере расширения их ассортимента.
Пришло время учредить собственную торговую организацию. В «Хьюлетт-Паккард» справились с этой задачей, но с контрагентами не стали обрывать связи, а предложили большинству из них рассмотреть возможность превращения в торговое подразделение «Хьюлетт-Паккард». Ответ оказался положительным, и буквально все эти фирмы согласились на их приобретение компанией через фондовую биржу или за наличные деньги. Ноуэл Элдред, вице-президент по маркетингу, уже работал с этими представительствами в течение нескольких лет и сыграл ключевую роль в переговорах с ними.

К середине 1960-х годов было более дюжины действующих подразделений, каждое из которых несло полную ответственность за развитие, производство и реализацию своих изделий. В дополнение к ним приобретение торговых представительств в США добавило еще одну группу предприятий. Расширился и международный рынок. В Европе появилась собственная торговая организация со штаб-квартирой в Женеве, были построены производственные предприятия в
Германии и Англии. В этот же период заработало и совместное предприятие в
Японии. Таким образом, в течение всего нескольких лет «Хьюлетт-Паккард» из сугубо централизованной, узкоориентированной компании превратилась в компанию с широко распределенной системой подразделений и значительно расширившейся сферой деятельности. Семейство изделий заметно выросло как по номенклатуре, так и по объемам производства.

Среди управленческих задач была и проблема обеспечения новых предприятий руководящим персоналом. С ней успешно справились благодаря значительным усилиям в подборе кадров и предпринятым программам обучения. В «Хьюлетт-
Паккард» оказалось достаточно высококвалифицированных людей для назначения на ключевые управленческие должности.

В процессе децентрализации компании целевые установки и значительно не менялись. В то время в основном ограничивались производством электронной аппаратуры общецелевого назначения, а рост почти целиком происходил за счет создания новых изделий. Усилия продолжали фокусировать на тех технических областях, где считали в силах давать ощутимый вклад, и не брались ни за какие программы, исходя лишь из требований роста.

С течением времени некоторые из старых подразделений значительно разрослись, производили много разнообразной продукции и довели численность наемных работников до 1500 человек. На таком уровне укрупнения начинает сказываться ограниченность использования линий связи, затрудняется управление, а люди теряют ощущение своей причастности к производству конкретных изделий и гордость за то, чем занимается подразделение. Поэтому еще одним элементом политики, действенность которого можно заметить и сегодня, стало деление подобных подразделений на части, предоставление отпочковавшемуся предприятию полной ответственности за прибыльность оставляемой за ним номенклатуры изделий, причем в большинстве случаев этому новообразованию предоставлялась отдельная территория, но поблизости от прежнего места. Такая «местная децентрализация» была успешно проведена в
Калифорнии, Колорадо, Массачусетсе, где есть основные производственные фонды и действующие предприятия.

В быстро растущих компаниях организационные изменения происходят достаточно часто. В «Хьюлетт-Паккард» следующее преобразование произошло в
1968 году. При неуклонно растущем числе действующих подразделений и расширении номенклатуры выпускаемых ими изделий копании пришлось постепенно переходить на групповую структуру. Организационно это повлекло за собой комбинирование подразделений соответственно номенклатуре продукции и рынкам ее сбыта, назначение руководителя группы и придание ему небольшого штата.
Каждая такая группа несла ответственность за координацию действий всего дивизиона подведомственных предприятий, производственные и финансовые показатели каждого из них. В «Хьюлетт-Паккард» преследовали две цели: обеспечить совместимость производственных единиц для более эффективной коллективной работы, контролируемой изо дня в день, и начать децентрализацию некоторых функций высшего уровня управления таким образом, чтобы новые группы несли ответственность за некоторую часть планирования и другие функции, ранее находившиеся в ведении корпоративных вице- президентов.

Групповая структуризация распространялась и на организацию сбыта, где стало труднее, если не невозможно, одному специалисту по сбыту разбираться во всей номенклатуре изделий «Хьюлетт-Паккард», чтобы эффективно справляться с продажей. В рамках новой структуры каждый коммерческий агент стал представителем какой-то одной специализированной группы, он продавал и поддерживал положение на рынке изделий только этой группы.

По мере движения компании к групповой структуризации люди убеждались в том, что это изменение не есть отклонение от традиционных принципов управления. С самого начала твердо верили в то, что на такие группы людей можно возложить ответственность за специально оговоренную сферу деятельности, оставив широкие возможности разработки собственных планов и принятия своих решений. Новая организация не изменила эту базисную концепцию, а только упрочила ее. К началу 1990-х годов «Хьюлетт-Паккард» имела 65 подразделений, организованных в 13 производственных групп.

3 Систематизация принципов управления
|Производство |Элемент |Управление |Элемент |
|Управляй, |Рабочие |Целевое |Организация управления|
|похаживая | |управление | |
|Прислушиваясь к|Качество продукции|Политика |Доверие, свобода |
|покупателю | |открытых дверей|выражения мнений, |
| | | |неформальность |
| | | |обращения |
|Гибкий график |Нормированное |Преемственность|Ответственность |
|работы |количество часов |управления |менеджеров, сохранение|
| |работы, доверие к | |квалифицированных |
| |работнику | |кадров |
|Изменение |Способ продажи |Расплачивайся |Финансирование, |
|организации |продукции |на ходу |управление ценными |
|сбыта | | |бумагами |
| | |Прислушиваясь к|Нужды покупателей, |
| | |покупателю |обслуживание клиентов,|
| | | |удовлетворение их |
| | | |запросов |
| | |Вера в людей |Отношение к работнику,|
| | | |поощрение инициативы |
| | |Долевое участие|Распределение прибыли |
| | |Децентрализация|Структура управления |

Заключение

Система управления качеством является продуктом коллективных усилий теоретиков и практиков этого современного учения, среди которых никогда не упоминают Д. Паккарда. Однако когда дело доходит до приведения примеров компаний, работающих по этой системе, то вспоминают, как правило, ведущие американские автомобильные корпорации — Chrysler, Ford и General Motors — и одну фирму компьютерной индустрии — именно «Хьюлетт-Паккард».

Д. Паккард пишет в своей книге: «В течение первых нескольких лет работы
«Хьюлетт-Паккард» Билл и я разрабатывали способы выполнения дел, стратегии и стиля управления, который получил название целевого управления. Хотя этот термин был в то время относительно новым для бизнес-словаря, целевое управление стало фундаментальной частью действующей философии компании, начиная с самых ранних дней ее существования. Целевое управление часто понимается как антитеза управления управлением. С другой стороны, оно относится к системе, в которой общие цели ясно установлены и согласованы, и которая дает людям возможность работать, гибко определяя способы лучшего достижения этих целей для их собственных сфер ответственности».

Уже в семидесятые годы кризис-менеджер Джек Стэк, автор книги- бестселлера «The Great Game of Business» сформулировал и неоднократно применил на практике систему открытого управления, которая (в дополнение к идеям Дэйва Паккарда и других создателей системы целевого управления) предусматривала осмысленное знакомство каждого сотрудника с финансовыми результатами компании, включавшее обучение его основам бухучета и различные методы установления доверия к руководству. Одним из следствий такого подхода становится децентрализация управления, о чем пишет и Дэйв Паккард.
«Философия децентрализации в управлении заложена в самой сущности свободного предпринимательства. Все больше компаний распознают реальные выгоды децентрализации и управления главной целью. Они также понимают, что в концепции совместной работы людей, объединенных общими целями, в атмосфере индивидуальной свободы нет ничего нового. Ее преимущества демонстрировались Афинами против Спарты больше двадцати столетий назад.
Имеется много доказательств, как из прошлого, так и из текущего опыта бизнеса, показывающих, что организация, предлагающая благоприятные возможности для индивидуальной инициативы, выполняет свои задачи лучше, чем организация, действующая общими директивами и жесткими средствами управления, а сотрудничество между личностями и координация их усилий необходимы для роста и успеха фирмы». Таким образом, планирование должно заниматься не проблемой улучшения качества жизни других, а тем, как предоставить им возможность сделать это для себя. «Во время дружеских бесед я убедился, — пишет Дэйв Паккард, — в том, что большинство деловых людей хвалят концепцию децентрализации. Но когда ее необходимо применить в их собственной организации, многие отказываются принять ее. Возможно, идея передачи доли полномочий другим слишком тревожна для начальников. Из личного опыта я узнал, что широко децентрализованные компании предрасположены к громоздкой централизации».

Высшие руководители неизбежно работают в рамках, определенных их подчиненными. В определенные моменты, соответствующие повороту в стратегии компании, Хьюлетт и Паккард много беседовали с подчиненными всех уровней. А базисным принципом «Хьюлетт-Паккард» стал способ управления, который был назван «политикой открытых дверей». Эта стратегия нацелена на формирование взаимного доверия и понимания, создание среды, в которой люди не стесняются выражать свои идеи, мнения, проблемы и интересы. «Открытая дверь» поощряет служащих обсуждать с их так называемым диспетчером в компании проблемы как персональные, так и связанные с производственным заданием. В «Хьюлетт-
Паккард» обнаружили, что люди оказались склонными к обнародованию любых проблем предприятия, а диспетчеры — способными найти их удовлетворительное решение довольно быстро. При этом начальники любого уровня должны ясно понимать, что люди, использующие открытую дверь, не должны быть подвергнуты репрессиям и т. д. Кстати, стиль руководства, предполагающий нахождение ведущего менеджера внутри коллектива, получил в корпоративной культуре
«Хьюлетт-Паккард» наименование «management by wandering around». Он, разумеется, распространяется и на московское представительство «Хьюлетт-
Паккард», а также присущ российским представительствам некоторых других американских компьютерных компаний, к примеру Microsoft.

Хотя сам Дэйв Паккард не придавал очень большого значения институтскому бизнес-образованию, в последние годы большинство молодежи, входящей в
Hewlett-Packard, имело два документа о полученном образовании — один в технике или науке, а другой в бизнесе. «Несомненно, — пишет Паккард, — что любой стремящийся к важным позициям в руководстве в «Хьюлетт-Паккард»должен быть хорошо образован во всех аспектах бизнеса и финансов».

В свое время Дэйв неоднократно говорил с другими управляющими компаний относительно того, несут ли предприниматели ответственность перед акционерами вне создания прибыли и бывал удивлен и разочарован тем, что большинство соглашалось с положительным ответом на этот вопрос.

В конечном счете, в «Хьюлетт-Паккард»была сформирована «пирамидальная» структура системы управления качеством, которая как раз предусматривает на
«вершине» своей условной пирамиды «миссию, цель» компании (а кстати, первым из 20 требований стандарта ISO 9001 к системе качества является ответственность за нее руководства).

Литература

Паккард Д. «Завоевание пространства: Как это делается у нас в «Хьюлетт-
Паккард», СПб., Азбука-Терра, 1997. — 208с.

Реферат: Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики

(Технический Университет)

Проект по курсу

“Вычислительные комплексы, системы и сети ЭВМ”

Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами

Группа: АВ-33-93

Студент: Липин В.В.

Москва

1998

1. Общая часть

1.1 Содержание

1. Общая часть

1. Содержание

2. Задание

3. Введение
2. Аппаратная организация МПВК

1. Структурная схема МПВК

2. Функциональная схема элемента коммутационной матрицы

3. Организация оперативной памяти

1. Память с расслоением

2. Применение кода Хэмминга в модулях памяти

4. Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК
3. Организация функционирования ОС на МПВК

1. Симметричная многопроцессорная обработка (SMP)

2. Нити

1. Подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах

ОС UNIX

3. Семафоры

1. Определение семафоров

2. Реализация семафоров

4. Тупиковые ситуации

5. Предотвращение тупиковых ситуаций

4 Линейное упорядочение ресурсов

1 Иерархическое упорядочение ресурсов

2 Алгоритм банкира

6. Защита информации
4. Литература

1.2 Задание

(вариант №16)

Разработать многопроцессорный вычислительный комплекс по следующим исходным данным:
. использовать матрицу с перекрестной коммутацией;
. количество процессоров – 8;
. количество блоков ОЗУ – 4;
. количество каналов ввода-вывода – 4;
Требуется разработать структурную схему коммутационной матрицы и функциональную схему элемента коммутационной матрицы.
Описать функционирование ОС для организации многопроцессорной обработки.
Описать организацию резервирования и восстановления вычислительного процесса при отказе любого компонента многопроцессорного вычислительного комплекса.

1.3 Введение

Разработка многопроцессорных (МПВК) и многомашинных (ММВК) вычислительных комплексов, как правило, имеет свой целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности комплекса до значений недоступных или труднореализуемых (реализуемых с большими экономическими затратами) в традиционных ЭВМ.
На большинстве классов решаемых задач для достижения высокой производительности наиболее эффективны МПВК. Это связано с большой интенсивностью информационных обменов между подзадачами, которая приводит к слишком высоким накладным расходам в ММВК. ММВК, в принципе, позволяют достичь много большей производительности благодаря лучшей масштабируемости, однако это преимущество проявляется только при соответствия решаемых задач условию максимального удлинения независимых ветвей программы, что не всегда возможно.
Указанный в задании МПВК с матрицей перекрестной коммутации позволяет достичь наибольшей производительности, что связано с минимизацией вероятности конфликтов при доступе к компонентам комплекса. При построении
МПВК на основе доступа с использованием одной или нескольких общих шин конфликты доступа намного более вероятны, что приводит к заметному снижению производительности по сравнению с МПВК на основе матрицы перекрестной коммутации.
Исходя из этих соображений было решено проектировать МПВК по критерию максимальной производительности, меньше уделяя внимания высокой отказоустойчивости комплекса. Это решение также обосновывается и тем, что современные микроэлектронные изделия обладают вполне достаточной надежностью для подавляющего большинства коммерческих применений, что делает экономически необоснованным существенное усложнение комплекса с целью достижения высокой отказоустойчивости.

2. Аппаратная организация МПВК

2.1 Структурная схема МПВК
В МПВК с перекрестной коммутацией все связи осуществляются с помощью специального устройства – коммутационной матрицы. Коммутационная матрица позволяет связывать друг с другом любую пару устройств, причем таких пар может быть сколько угодно – связи не зависят друг от друга. Структурная схема МПВК приведена на рисунке:

Коммутационная матрица выполняет передачу данных между процессорами и памятью, а также между процессорами ввода-вывода и памятью. Коммутируются только внутренние шины МПВК, основное назначение которых – высокоскоростная передача данных, для этих шин нет смысла добиваться высокой протяженности проводников или стандартизации с целью упрощения подключения дополнительных устройств. Высокоскоростной обмен с периферийными устройствами осуществляется посредством процессоров ввода-вывода, которые являются контроллерами периферийных высокоскоростных шин, к которым, в свою очередь и подключаются контроллеры соответствующих устройств. На роль таких периферийных шин подходят, например, VME (применяется в МПВК фирмы Digital
Equipment Company), SBus (применяется в МПВК фирмы Sun Microsystems) или
PCI (применяется в МПВК, построенных на процессорах фирмы Intel семейства x86).
В SMP совместимой системе прерывания управляются контроллерами APIC
(Advanced Programmable Interrupt Controller), БИС которых серийно выпускаются многими производителями микроэлектронных изделий (например DEC,
Sun, IBM, Texas Instruments). Данные контроллеры обладают распределенной архитектурой, в которой функции управления прерываниями распределены между двумя функциональными блоками: локальным (ЛБ) и ввода-вывода (БВВ). Эти блоки обмениваются информацией через шину, называемую шиной коммуникаций контроллера прерываний (ШККП). Устройство ввода-вывода определяет появление прерывания, адресует его локальному блоку и посылает по шине ШККП. Блоки
APIC совместно отвечают за доставку прерывания от источника прерываний до получателей по всей системе. Использование такой организации дополнительно увеличивает расширяемость за счет разгрузки разделения между процессорами нагрузки по обработке прерываний. Благодаря распределенной архитектуре, локальные блоки или блоки ввода-вывода могут быть реализованы в отдельной микросхеме или интегрированы с другими компонентами системы.
В МПВК подобной структуры нет конфликтов из-за связей, остаются только конфликты из-за ресурсов. Возможность одновременной связи нескольких пар устройств позволяет добиваться очень высокой производительности комплекса.
Важно отметить и такое обстоятельство, как возможность установления связи между устройствами на любое, даже длительное время, так как это совершенно не мешает работе других устройств, зато позволяет передавать любые массивы информации с высокой скоростью, что также способствует повышению производительности комплекса.
Кроме того, к достоинствам структуры с перекрестной коммутацией можно отнести простоту и унифицированность интерфейсов всех устройств, а также возможность разрешения всех конфликтов в коммутационной матрице. Важно отметить и то, что нарушение какой-то связи приводит не к выходу из строя всего устройств, т.е. надежность таких комплексов достаточно высока. Однако и организация МПВК с перекрестной коммутацией не свободна от недостатков.
Прежде всего — сложность наращивания ВК. Если в коммутационной матрице заранее не предусмотреть большого числа входов, то введение дополнительных устройств в комплекс потребует установки новой коммутационной матрицы.
Существенным недостатком является и то, что коммутационная матрица при большом числе устройств в комплексе становится сложной, громоздкой и достаточно дорогостоящей. Надо учесть то обстоятельство, что коммутационные матрицы строятся обычно на схемах, быстродействие которых существенно выше быстродействия схем и элементов основных устройств – только при этом условии реализуются все преимущества коммутационной матрицы. Это обстоятельство в значительной степени усложняет и удорожает комплексы.

2.2 Функциональная схема элемента коммутационной матрицы

Коммутационная матрица (см. раздел “Структурная схема МПВК”) представляет собой прямоугольный двумерный массив из коммутационных элементов, установленных в местах пересечения шин процессоров и памяти (по структурной схеме МПВК). Функции каждого из этих элементов просты – при наличии управляющего сигнала должна быть обеспечена двусторонняя связь между шинами со стороны процессора и шинами со стороны памяти. При отсутствии управляющего сигнала связь должна отсутствовать, сигналы на шинах должны распространяться далее.
Не представляет существенных проблем синтез такого блока на стандартных логических элементах, однако каждый такой блок содержит два (как минимум) последовательно соединенных логических элемента, что вносит достаточно ощутимую задержку. Такое решение входит в противоречие с требованием повышенного быстродействия элементов коммутационной матрицы и приводит к необходимости повышения скорости работы за счет применения логики высокого быстродействия, что не всегда возможно или желательно.
Выходом представляется применение специализированных интегральных микросхем, выпускаемых некоторыми производителями микроэлектроники. У Texas
Instruments это ИМС SN74CBT3384 (разрядность 10 бит), SN74CBT16244
(разрядность 16 бит), SN74CBT16210 (разрядность 20 бит), у Cypress
Semiconductor — CYBUS3384 (два коммутатора в одном корпусе с разрядностью
5 бит каждый), у Sun Microelectronics — STP2230SOP. Данные ИМС имеют достаточное быстродействие (задержка распространения 5.2 – 10.0 нс, что соответствует максимальной тактовой частоте 190 – 100 МГц) и достаточно невысокую цену (несколько долларов за единицу в партиях от 1000 штук).
Все ИМС этого семейства имеют практически одинаковую функциональную схему:

Видно, что шина данных коммутируется полевым транзистором с изолированным затвором, на который подается управляющее напряжение со входа управления.
Элемент полностью симметричен по входу и выходу данных, что делает его применение весьма удобным.

2.3 Организация оперативной памяти

Память МПВК должна удовлетворять требованиям высокого быстродействия и высокой надежности. Несмотря на достаточно высокие характеристики по этим показателям, обеспечиваемые современной элементной базой, с помощью относительно несложных и недорогих методов можно достичь существенно более высоких показателей быстродействия и надежности.
С целью повышения быстродействия имеет смысл применить расслоение памяти по адресам на 4 модуля (разбиение на 4 модуля оговорено в задании, так что целесообразно применить данное разбиение для улучшения быстродействия
МПВК). Более подробно расслоение по адресам будет рассмотрено ниже.
Для повышения надежности модулей памяти было решено применить корректирующие коды. Наиболее распространен код Хэмминга позволяющий исправлять одиночные и обнаруживать двойные ошибки. Более подробно его применение рассматривается ниже.

2.3.1 Память с расслоением

Наличие в системе множества микросхем памяти позволяет использовать потенциальный параллелизм, заложенный в такой организации. Для этого микросхемы памяти часто объединяются в банки или модули, содержащие фиксированное число слов, причем только к одному из этих слов банка возможно обращение в каждый момент времени. Как уже отмечалось, в реальных системах имеющаяся скорость доступа к таким банкам памяти редко оказывается достаточной. Следовательно, чтобы получить большую скорость доступа, нужно осуществлять одновременный доступ ко многим банкам памяти. Одна из общих методик, используемых для этого, называется расслоением памяти. При расслоении банки памяти обычно упорядочиваются так, чтобы N последовательных адресов памяти i, i+1, i+2, . . . , i+N-1 приходились на N различных банков. В i-том банке памяти находятся только слова, адреса которых имеют вид k*N + i
(где 0 < k < M-1, а M число слов в одном банке). Можно достичь в N раз большей скорости доступа к памяти в целом, чем у отдельного ее банка, если обеспечить при каждом доступе обращение к данным в каждом из банков.
Имеются разные способы реализации таких расслоенных структур. Большинство из них напоминают конвейеры, обеспечивающие рассылку адресов в различные банки и мультиплексирующие поступающие из банков данные. Таким образом, степень или коэффициент расслоения определяют распределение адресов по банкам памяти. Такие системы оптимизируют обращения по последовательным адресам памяти, что является характерным при подкачке информации в кэш- память при чтении, а также при записи, в случае использования кэш- памятью механизмов обратного копирования. Однако, если требуется доступ к непоследовательно расположенным словам памяти, производительность расслоенной памяти может значительно снижаться.
Обобщением идеи расслоения памяти является возможность реализации нескольких независимых обращений, когда несколько контроллеров памяти позволяют банкам памяти (или группам расслоенных банков памяти) работать независимо.
Если система памяти разработана для поддержки множества независимых запросов (как это имеет место при работе с кэш-памятью, при реализации многопроцессорной и векторной обработки), эффективность системы будет в значительной степени зависеть от частоты поступления независимых запросов к разным банкам. Обращения по последовательным адресам, или, в более общем случае, обращения по адресам, отличающимся на нечетное число, хорошо обрабатываются традиционными схемами расслоенной памяти. Проблемы возникают, если разница в адресах последовательных обращений четная.
Одно из решений, используемое в больших компьютерах, заключается в том, чтобы статистически уменьшить вероятность подобных обращений путем значительного увеличения количества банков памяти. Например, в суперкомпьютере NEC SX/3 используются 128 банков памяти.
Подобные проблемы могут быть решены как программными, так и аппаратными средствами.

2.3.2 Применение кода Хэмминга в модулях памяти

С целью повышения общей надежности модулей оперативной памяти было решено применить хранение данных в коде Хэмминга, который за счет избыточности позволяет корректировать одиночные ошибки и обнаруживать ошибки большей кратности. Код Хэмминга получил широкое распространение благодаря простоте кодеров и декодеров, а также минимальной избыточности.
Так как большинство современных высокопроизводительных микропроцессоров имеют разрядность 64 бита, необходимо обеспечить разрядность памяти не менее 64 бит. Этой разрядности соответствует код Хэмминга (72, 64), что означает наличие 64 информационных разрядов и 8 контрольных. Можно рассчитать эффект от применения корректирующего кодирования:
Пусть вероятность отказа одиночного модуля памяти разрядностью 1 бит за некоторое время P1=10-5, тогда вероятность отказа одного из необходимых 64 модулей памяти за то же время Pобщ=64*P1=6.4*10-4. В случае применения кода
Хэмминга для потери информации необходимы две ошибки в 72-х разрядах:
Pобщ=(72*P1)*(71*P1)= 5.112*10-7. Таким образом надежность возрастает более чем на три порядка при увеличении стоимости на 12.5%. Разумеется эти рассуждения верны лишь в случае пренебрежимо малой вероятности отказов и стоимости кодера и декодера по сравнению с модулями памяти, однако в случае реальных объемов памяти это действительно так.

2.4 Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК
Одной из целей создания МПВК является достижение повышенной надежности вычислительной системы. Повышение надежности функционирования в МПВК достигается проще, чем в однопроцессорных ЭВМ, однако требует усложнения организации как аппаратуры МПВК, так и системного программного обеспечения, а для достижения наилучшего эффекта такой модификации нередко требует и прикладное программное обеспечение. При правильной организации МПВК отказы не приводят к потере данных или прекращению вычислительного процесса, а либо вообще не сказываются на работе МПВК, либо вызывают постепенную деградацию вычислительной мощности. Меры по обеспечению отказоустойчивости свои для каждого компонента МПВК.
Отказы оперативной памяти были рассмотрены выше. Отказы в коммутационной матрице также как и отказы оперативной памяти целесообразно маскировать применением кодов, корректирующих ошибки. Наиболее сложны для обнаружения и восстановления информации отказы процессоров, однако в случае наличия встроенных средств самоконтроля или при периодическом прогоне на каждом процессоре контрольных тестов, задача обнаружения решается довольно легко.
Восстановление вычислительного процесса состоит в исключении операционной системой отказавшего процессора из списка доступных и запуске на другом процессоре пострадавшего процесса с последней контрольной точки. Отказы процессоров ввода-вывода обнаруживаются довольно легко, восстановление ввиду наличия 4-х идентичных по функциям ПВВ также несложно – необходимо лишь подключение критичных для работы МПВК периферийных устройств ко всем
ПВВ с соответствующей коммутацией. Отказы самих периферийных устройств – наиболее простая и хорошо проработанная часть организации отказоустойчивости. Наиболее часто применяется тот или иной вид резервирования на уровне устройств – нагруженное, ненагруженное или скользящее.
Необходимо отметить, что поддержки операционной системы не требует в данном случае лишь организация отказоустойчивости оперативной памяти, коммутационной матрицы и некоторых периферийных устройств. Все остальные решения требуют той или иной поддержки на уровне ядра операционной системы
МПВК.

Также стоит подчеркнуть, что, несмотря на возможности организации отказоустойчивости МПВК, все наиболее серьезные реализации отказоустойчивых вычислительных систем представляют собой ММВК. Это объясняется большей изолированностью, а следовательно и к меньшему воздействию отказавших модулей на другие модули в ММВК.

3. Организация функционирования ОС на МПВК

ОС МПВК должна выполнять все функции ОС однопроцессорной ЭВМ, однако дополнительно она должна обеспечивать эффективное использование ресурсов многопроцессорного комплекса (см. разделы “Симметричная многопроцессорная обработка”, “Нити”). Так как проблемы реализации ОС более серьезны, чем в однопроцессорном варианте, необходимо уделить особое внимание обеспечению корректного конкурентного доступа (предлагается использование семафоров – см. “Семафоры”). Для избежания простоев системы необходимо избегать тупиковых ситуаций (см. разделы “Тупиковые ситуации”, “Предотвращение тупиковых ситуаций”). Так как эффективных алгоритмов разрешения тупиков без потери информации, в общем случае, не существует, данные методы не рассматриваются (это в основном уничтожение процессов, начиная с наименее приоритетных процессов по какому-либо определенному заранее критерию).
В общем можно сказать, что ОС многопроцессорных ЭВМ похожи по функциям и реализации на ОС однопроцессорных ЭВМ, однако они выполняют некоторые дополнительные функции, а реализация основных функций часто более сложна.

3.1 Симметричная многопроцессорная обработка

(Symmetric Multiprocessor Processing – SMP)
Для многопроцессорной обработки всегда требуются и соответствующие аппаратные платформы, и операционные системы. Однако ОС могут использовать многопроцессорные платформы несколькими разными способами. При асимметричной многопроцессорной обработке процессы прикладных программ назначаются конкретному процессору на аппаратной платформе. Нити каждого процесса должны ждать, пока назначенный им процессор освободится. Такой метод, как правило, менее эффективен, чем симметричный метод. Симметричная многопроцессорная обработка предполагает, что все процессоры имеют одинаковые возможности.
Под симметричной многопроцессорной обработкой обычно понимают равноправное разделение между процессорами различных задач, в числе которых в асимметричных системах могут быть ввод-вывод или числовые вычисления. В SMP системе все процессоры функционально идентичны, и любая задача может выполняться на любом процессоре. SMP ОС запускает процесс (нить) из общей очереди на первом освободившемся процессоре, как только выполнение процесса
(нити) после приоритетного прерывания ОС возобновляется. В SMP-модели нагрузка динамически распределяется между процессорами, так что невозможна ситуация, в которой одни центральные процессоры перегружены, в то время как другие ничем не заняты.
Хотя все процессоры в SMP системе функционально идентичны, выделяется два их типа: загрузочный процессор (BSP) и прикладные процессоры (АР). Какой процессор играет роль загрузочного, определяется аппаратными средствами или совместно аппаратурой и BIOS. Это сделано для удобства и имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС. АР-процессор активизируется после загрузки ОС.
Симметричность имеет два важных аспекта: симметричность памяти и ввода- вывода. Память симметрична, если все процессоры совместно используют общее пространство памяти и имеют в этом пространстве доступ с одними и теми же адресами. Симметричность памяти предполагает, что все процессоры могут исполнять единственную копию ОС. В таком случае любые существующие системы и прикладные программы будут работать одинаково, независимо от числа установленных в системе процессоров. Требование симметричности ввода-вывода выполняется, если все процессоры имеют возможность доступа к одним и тем же подсистемам ввода-вывода (включая порты и контроллеры прерывания), причем любой процессор может получить прерывание от любого источника. Некоторые многопроцессорные системы, имеющие симметричный доступ к памяти, в то же время являются асимметричными по отношению к прерываниям устройств ввода- вывода, поскольку выделяют один процессор для обработки прерываний.
Симметричность ввода-вывода помогает убрать потенциально узкие места ввода- вывода и тем самым повысить расширяемость системы.
Системы, обладающие симметричностью памяти и ввода-вывода, позволяют обеспечить расширяемость аппаратных средств, а также стандартизовать программные средства.
Есть две общие реализации SMP, известные как сильносвязанная и слабосвязанная. Сильносвязанная реализация базируется на схеме, согласно которой процессоры совместно используют данные из пула общих ресурсов, прежде всего, из общей памяти. Слабосвязанные системы используют механизм обмена сообщениями между процессами для совместного использования ресурсов, когда это необходимо. В некоторых слабосвязанных системах каждый процессор может даже иметь свой собственный контроллер диска и другие подсистемы.
Наиболее целесообразно использовать симметричную сильносвязанную модель.
Тогда ОС обеспечивает мощную поддержку симметричной многопроцессорной обработки, так как планировщик в ядре ОС функционирует на уровне нити, поэтому сервер может назначить две нити одного процесса различным процессорам. Это особенно полезно для прикладных программ баз данных, где запросы могут быть расщеплены на нити и распределены между процессорами, что ведет к значительному увеличению производительности.
Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности, выполнение нитей процесса контролируется с помощью приоритетных прерываний. Приоритетное прерывание позволяет операционной системе поддерживать контроль над программами, какую программу и когда запускать, так что сбившиеся программы не могут поработить систему и вызвать проблемы. При приоритетных прерываниях — постоянный, занимающие микросекунды запуск и остановка нескольких программ — как только возобновляется выполнение нити, ОС может назначить ее другому процессору.
Основным преимуществом такой архитектуры является то, что прикладные программы имеют в своем распоряжении столько центральных процессоров, сколько имеется в наличии у сервера. Так как операционная система занимается планированием работы процессоров, прикладным программам нет необходимости знать о количестве имеющихся процессоров. Операционная система назначит каждую нить первому свободному процессору. Планировщик позволяет распределять нагрузку и в конечном итоге выполнять программы точно с той же скоростью, с какой несколько центральных процессоров и могут с ними справиться.
Одним из преимуществ SMP-платформ, является их масштабируемость. Компания, реализовавшая однопроцессорную систему с таким сервером, в будущем будет иметь возможность реализовать SMP с той же самой версией ОС. Если задачи растут постепенно, необязательно выкладывать сразу все деньги. Напротив, можно приобрести сначала сервер только с одним процессором, а позднее добавлять дополнительные процессоры. Если масштабируемость реальна, то по мере того, как развивается информационная система и, соответственно, требования пользователей к мощности системы, можно добавить еще один процессор без какого-либо изменения программного обеспечения.
Для достижения масштабируемости важно использовать также асинхронные операции. При асинхронном вводе/выводе процессу не надо ожидать завершения чтения или записи, прежде чем он приступит к выполнению другой задачи.
Каждый процесс создается с использованием единственной нити, которая выступает отдельным блоком при выполнении процессором команд программы.
Программы могут запускать новые нити по мере потребности, и ОС назначает и контролирует их без участия высокоуровневой прикладной системы.
Прикладная программа может использовать несколько нитей, не нарушая основной поток программы. Программа может создать отдельную нить для каждой операции. Каждая из этих нитей, или операций, с точки зрения пользователя, может выполняться на отдельном процессоре без контроля со стороны прикладной программы.
Такая архитектура имеет еще одно преимущество. Накладные расходы связаны скорее с процессом, чем с нитью. Кроме того, нити создаются быстрее, чем процессы, и они совместно используют память внутри процесса, так что нитям нет необходимости осуществлять какую-либо специальную передачу данных.
Помимо этого, все ресурсы процесса доступны всем нитям внутри процесса.
Конечно, для работы с текстовыми редакторами и электронными таблицами мощь многопроцессорной архитектуры не потребуется. Однако более актуальным она является в рамках сетевого сервера или сервера базы данных, ответственного за оперативную обработку транзакций, поступающих от большого числа пользователей.
При выборе прикладной программы необходимо выяснить, использует ли продукт все преимущества ОС на уровне нити, а не на уровне процесса. Определяя производительность и гибкость какой-либо системы как единого целого, необходимо иметь в виду, что аппаратное обеспечение, сетевая операционная система и прикладное программное обеспечение работают вместе.
Необходимо иметь в виду, что эффективность не растет линейно при добавлении еще одного процессора. Для любой SMP-системы выгода от дополнительного процессора постепенно сходит на нет с добавлением каждого последующего процессора.
Производительность не растет линейно, поскольку ОС должна управлять каждым процессором и, следовательно, взаимодействием процессора с внутренними вызовами и периферийными устройствами на шине. Когда нить в однопроцессорной системе не может более выполняться до осуществления некоторого условия, процессор маскирует программное прерывание так, что никакой другой процесс не может воспользоваться данным ресурсом. Затем он сохраняет состояние нити, чтобы выполнение кода могло возобновиться при осуществлении условия.
Когда есть только один процессор, довольно просто сохранять описание уровней прерывания и масок, контролирующих доступ к структурам данных ОС. С добавлением каждого нового процессора эта задача становится все более трудной. Операционная система для SMP-платформы должна уточнить, что только один процессор в данный момент выполняет сегмент кода, который меняет глобальную структуру данных.
В системе с одним процессором маскированное прерывание предотвращает использование процессором ресурса. Но в SMP-среде этот механизм не дает возможности гарантировать, что различные процессы не будут иметь доступа к тому же самому ресурсу через другое прерывание.
В SMP ОС целесообразно использовать метод взаимоблокировки для управления прерываниями между процессорами. По сути, взаимоблокировка является программной процедурой, которая блокирует доступ второго процессора к уже занятому ресурсу. Например, когда ядро хочет получить доступ к защищенной области, такой как очередь отложенных вызовов процедур, оно должно
«приобрести» замок, который связан с очередью. Если замок находится в распоряжении какого-либо процессора, то другой процессор пытается получить замок до тех пор, пока его не освободит другой процессор.
Такой метод позволяет предотвратить порчу процессорами глобальных структур данных на уровне ядра. Однако при непродуманной реализации, он может привести к тому, что процессоры будут бездействовать в течение длительного периода, ожидая освободившийся замок. Этот метод хорошо работает, когда выполняются небольшие фрагменты кода. Такой код наиболее часто используется в функциях ядра, которые не вызывают внешние процедуры, не вытесняются из памяти и не генерируют прерываний. Таким образом, во многих случаях взаимоблокировка не действует, в то время как ядро должно синхронизировать нити между процессорами.
Ядро также может управлять нитью, назначая ей одно из трех состояний: готова, выполняется или ждет. Когда нить ждет результатов запроса, ядро изменяет состояние нити с «выполняется» на «ждет» и удаляет ее из очереди на выполнение. После того как нить получила ожидаемую ею информацию, ядро изменяет состояние нити с «ждет» на «готова» и возвращает ее в очередь.
Нить выполняется, когда появляется возможность.
Хотя это объяснение поверхностно, оно все же показывает, насколько сложным для операционной системы оказывается управление синхронизацией нескольких процессов. По мере добавления новых процессоров к системе накладные расходы на управление конфликтами возрастают, и это уменьшает отдачу от ОС, ориентированных на симметрично-многопроцессорную обработку.

3.2 Нити (threads)
Понятие «легковесного процесса» (light-weight process), или, как принято называть его в современных вариантах ОС, «thread» (нить, поток управления) давно известно в области операционных систем. Интуитивно понятно, что концепции виртуальной памяти и потока команд, выполняющегося в этой виртуальной памяти, в принципе, ортогональны. Ни из чего не следует, что одной виртуальной памяти должен соответствовать один и только один поток управления. Поэтому, например, в ОС Multics допускалось (и являлось принятой практикой) иметь произвольное количество процессов, выполняемых в общей (разделяемой) виртуальной памяти.
Понятно, что если несколько процессов совместно пользуются некоторыми ресурсами, то при доступе к этим ресурсам они должны синхронизироваться
(например, с использованием семафоров, см. раздел “Семафоры”). Многолетний опыт программирования с использованием явных примитивов синхронизации показал, что этот стиль «параллельного» программирования порождает серьезные проблемы при написании, отладке и сопровождении программ
(наиболее трудно обнаруживаемые ошибки в программах обычно связаны с синхронизацией). Это явилось одной из причин того, что в традиционных вариантах ОС понятие процесса жестко связывалось с понятием отдельной и недоступной для других процессов виртуальной памяти. Каждый процесс был защищен ядром операционной системы от неконтролируемого вмешательства других процессов. Многие годы это считалось одним из основных достоинств системы (впрочем, это мнение существует и сегодня).
Однако связывание процесса с виртуальной памятью порождает, по крайней мере, две проблемы. Первая проблема связана с так называемыми системами реального времени. Такие системы, как правило, предназначены для одновременного управления несколькими внешними объектами и наиболее естественно представляются в виде совокупности «параллельно» (или
«квазипараллельно») выполняемых потоков команд (т. е. взаимодействующих процессов). Однако если с каждым процессом связана отдельная виртуальная память, то смена контекста процессора (т. е. его переключение с выполнения одного процесса на выполнение другого процесса) является относительно дорогостоящей операцией. Поэтому традиционный подход препятствовал использованию системы в приложениях реального времени.
Второй (и может быть более существенной) проблемой явилось появление так называемых симметричных мультипроцессорных компьютерных архитектур (SMP —
Symmetric Multiprocessor Processing). В таких компьютерах физически присутствуют несколько процессоров, которые имеют одинаковые по скорости возможности доступа к совместно используемой основной памяти. Появление подобных машин на мировом рынке, естественно, вывело на первый план проблему их эффективного использования. Понятно, что при применении традиционного подхода к организации процессов от наличия общей памяти не очень много толка (хотя при наличии возможностей разделяемой памяти об этом можно спорить). К моменту появления SMP выяснилось, что технология программирования все еще не может предложить эффективного и безопасного способа реального параллельного программирования. Поэтому пришлось вернуться к явному параллельному программированию с использованием параллельных процессов в общей виртуальной (а тем самым, и основной) памяти с явной синхронизацией.
Что же понимается под «нитью» (thread)? Это независимый поток управления, выполняемый в контексте некоторого процесса. Фактически, понятие контекста процесса изменяется следующим образом. Все, что не относится к потоку управления (виртуальная память, дескрипторы открытых файлов и т. д.), остается в общем контексте процесса. Вещи, которые характерны для потока управления (регистровый контекст, стеки разного уровня и т. д.), переходят из контекста процесса в контекст нити. Общая картина показана на рисунке:

Как видно из этого рисунка, все нити процесса выполняются в его контексте, но каждая нить имеет свой собственный контекст. Контекст нити, как и контекст процесса, состоит из пользовательской и ядерной составляющих.
Пользовательская составляющая контекста нити включает индивидуальный стек нити. Поскольку нити одного процесса выполняются в общей виртуальной памяти, все нити процесса имеют равные права доступа к любым частям виртуальной памяти процесса, стек (сегмент стека) любой нити процесса в принципе не защищен от произвольного (например, по причине ошибки) доступа со стороны других нитей. Ядерная составляющая контекста нити включает ее регистровый контекст (в частности, содержимое регистра счетчика команд) и динамически создаваемые ядерные стеки.
Приведенное краткое обсуждение понятия нити кажется достаточным для того, чтобы понять, что внедрение в ОС механизма легковесных процессов требует существенных переделок ядра системы. (Всегда трудно внедрить в программу средства, для поддержки которых она не была изначально приспособлена.)

3.2.1 Подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах ОС
UNIX
Хотя концептуально реализации механизма нитей в разных современных вариантах практически эквивалентны (да и что особенное можно придумать по поводу легковесных процессов?), технически и, к сожалению, в отношении интерфейсов эти реализации различаются. Мы не ставим здесь перед собой цели описать в деталях какую-либо реализацию, однако постараемся в общих чертах охарактеризовать разные подходы.
Начнем с того, что разнообразие механизмов нитей в современных вариантах ОС
UNIX само по себе представляет проблему. Сейчас достаточно трудно говорить о возможности мобильного параллельного программирования в среде UNIX- ориентированных операционных систем. Если программист хочет добиться предельной эффективности (а он должен этого хотеть, если для целей его проекта приобретен дорогостоящий мультипроцессор), то он вынужден использовать все уникальные возможности используемой им операционной системы.
Для всех очевидно, что сегодняшняя ситуация далека от идеальной. Однако, по- видимому, ее было невозможно избежать, поскольку поставщики симметричных мультипроцессорных архитектур должны были как можно раньше предоставить своим покупателям возможности эффективного программирования, и времени на согласование решений просто не было (любых поставщиков прежде всего интересует объем продаж, а проблемы будущего оставляются на будущее).
Применяемые в настоящее время подходы зависят от того, насколько внимательно разработчики ОС относились к проблемам реального времени.
(Возвращаясь к введению этого раздела, еще раз отметим, что здесь мы имеем в виду «мягкое» реальное время, т. е. программно-аппаратные системы, которые обеспечивают быструю реакцию на внешние события, но время реакции не установлено абсолютно строго.) Типичная система реального времени состоит из общего монитора, который отслеживает общее состояние системы и реагирует на внешние и внутренние события, и совокупности обработчиков событий, которые, желательно параллельно, выполняют основные функции системы.
Понятно, что от возможностей реального распараллеливания функций обработчиков зависят общие временные показатели системы. Если, например, при проектировании системы замечено, что типичной картиной является
«одновременное» поступление в систему N внешних событий, то желательно гарантировать наличие реальных N устройств обработки, на которых могут базироваться обработчики. На этих наблюдениях основан подход компании Sun
Microsystems.
В системе Solaris (правильнее говорить SunOS 4.x, поскольку Solaris в терминологии Sun представляет собой не операционную систему, а расширенную операционную среду) принят следующий подход. При запуске любого процесса можно потребовать резервирования одного или нескольких процессоров мультипроцессорной системы. Это означает, что операционная система не предоставит никакому другому процессу возможности выполнения на зарезервированном(ых) процессоре(ах). Независимо от того, готова ли к выполнению хотя бы одна нить такого процесса, зарезервированные процессоры не будут использоваться ни для чего другого.
Далее, при образовании нити можно закрепить ее за одним или несколькими процессорами из числа зарезервированных. В частности, таким образом, в принципе можно привязать нить к некоторому фиксированному процессору. В общем случае некоторая совокупность потоков управления привязывается к некоторой совокупности процессоров так, чтобы среднее время реакции системы реального времени удовлетворяло внешним критериям. Очевидно, что это
«ассемблерный» стиль программирования (слишком много перекладывается на пользователя), но зато он открывает широкие возможности перед разработчиками систем реального времени (которые, правда, после этого зависят не только от особенностей конкретной операционной системы, но и от конкретной конфигурации данной компьютерной установки). Подход Solaris преследует цели удовлетворить разработчиков систем «мягкого» (а, возможно, и «жесткого») реального времени, и поэтому фактически дает им в руки средства распределения критических вычислительных ресурсов.
В других подходах в большей степени преследуется цель равномерной балансировки загрузки мультипроцессора. В этом случае программисту не предоставляются средства явной привязки процессоров к процессам или нитям.
Система допускает явное распараллеливание в пределах общей виртуальной памяти и «обещает», что по мере возможностей все процессоры вычислительной системы будут загружены равномерно. Этот подход обеспечивает наиболее эффективное использование общих вычислительных ресурсов мультипроцессора, но не гарантирует корректность выполнения систем реального времени (если не считать возможности установления специальных приоритетов реального времени).
Отметим существование еще одной аппаратно-программной проблемы, связанной с нитями (и не только с ними). Проблема связана с тем, что в существующих симметричных мультипроцессорах обычно каждый процессор обладает собственной сверхбыстродействующей буферной памятью (кэшем). Идея кэша, в общих чертах, состоит в том, чтобы обеспечить процессору очень быстрый (без необходимости выхода на шину доступа к общей оперативной памяти) доступ к наиболее актуальным данным. В частности, если программа выполняет запись в память, то это действие не обязательно сразу отображается в соответствующем элементе основной памяти; до поры до времени измененный элемент данных может содержаться только в локальном кэше того процессора, на котором выполняется программа. Конечно, это противоречит идее совместного использования виртуальной памяти нитями одного процесса (а также идее использования памяти, разделяемой между несколькими процессами).
Это очень сложная проблема, относящаяся к области проблем «когерентности кэшей». Теоретически имеется много подходов к ее решению (например, аппаратное распознавание необходимости выталкивания записи из кэша с синхронным объявлением недействительным содержания всех кэшей, включающих тот же элемент данных). Однако на практике такие сложные действия не применяются, и обычным приемом является отмена режима кэширования в том случае, когда на разных процессорах мультипроцессорной системы выполняются нити одного процесса или процессы, использующие разделяемую память.
После введения понятия нити трансформируется само понятие процесса. Теперь лучше (и правильнее) понимать процесс ОС UNIX как некоторый контекст, включающий виртуальную память и другие системные ресурсы (включая открытые файлы), в котором выполняется, по крайней мере, один поток управления
(нить), обладающий своим собственным (более простым) контекстом. Теперь ядро знает о существовании этих двух уровней контекстов и способно сравнительно быстро изменять контекст нити (не изменяя общего контекста процесса) и так же, как и ранее, изменять контекст процесса. Последнее замечание относится к синхронизации выполнения нитей одного процесса
(точнее было бы говорить о синхронизации доступа нитей к общим ресурсам процесса — виртуальной памяти, открытым файлам и т. д.). Конечно, можно пользоваться (сравнительно) традиционными средствами синхронизации
(например, семафорами). Однако оказывается, что система может предоставить для синхронизации нитей одного процесса более дешевые средства (поскольку все нити работают в общем контексте процесса). Обычно эти средства относятся к классу средств взаимного исключения (т. е. к классу семафороподобных средств). К сожалению, и в этом отношении к настоящему времени отсутствует какая-либо стандартизация.

3.3 Семафоры
Поддержка операционной системы в многопроцессорной конфигурации может включать в себя разбиение ядра системы на критические участки, параллельное выполнение которых на нескольких процессорах не допускается. Нижеследующие рассуждения помогают понять суть данной особенности. При ближайшем рассмотрении сразу же возникают два вопроса: как использовать семафоры и где определить критические участки.
Если при выполнении критического участка программы процесс приостанавливается, для защиты участка от посягательств со стороны других процессов алгоритмы работы ядра однопроцессорной операционной системы используют блокировку.

Механизм установления блокировки:

/* операция проверки */ выполнять пока (блокировка установлена)
{ приостановиться (до снятия блокировки);
}; установить блокировку;

Механизм снятия блокировки:

снять блокировку; вывести из состояния приостанова все процессы, приостановленные в результате блокировки;

Блокировки такого рода охватывают некоторые критические участки, но не работают в многопроцессорных системах, что видно из приведенного рисунка:

Предположим, что блокировка снята, и что два процесса на разных процессорах одновременно пытаются проверить ее наличие и установить ее. В момент t они обнаруживают снятие блокировки, устанавливают ее вновь, вступают в критический участок и создают опасность нарушения целостности структур данных ядра. В условии одновременности имеется отклонение: механизм не сработает, если перед тем, как процесс выполняет операцию проверки, ни один другой процесс не выполнил операцию установления блокировки. Если, например, после обнаружения снятия блокировки процессор A обрабатывает прерывание и в этот момент процессор B выполняет проверку и устанавливает блокировку, по выходе из прерывания процессор A так же установит блокировку. Чтобы предотвратить возникновение подобной ситуации, нужно сделать так, чтобы процедура блокирования была неделимой: проверку наличия блокировки и ее установку следует объединить в одну операцию, чтобы в каждый момент времени с блокировкой имел дело только один процесс.

3.3.1 Определение семафоров
Семафор представляет собой обрабатываемый ядром целочисленный объект, для которого определены следующие элементарные (неделимые) операции:

Инициализация семафора, в результате которой семафору присваивается неотрицательное значение;
Операция типа P, уменьшающая значение семафора. Если значение семафора опускается ниже нулевой отметки, выполняющий операцию процесс приостанавливает свою работу;
Операция типа V, увеличивающая значение семафора. Если значение семафора в результате операции становится больше или равно 0, один из процессов, приостановленных во время выполнения операции P, выходит из состояния приостанова;
Условная операция типа P, сокращенно CP (conditional P), уменьшающая значение семафора и возвращающая логическое значение «истина» в том случае, когда значение семафора остается положительным. Если в результате операции значение семафора должно стать отрицательным или нулевым, никаких действий над ним не производится и операция возвращает логическое значение «ложь».

Определенные таким образом семафоры, безусловно, никак не связаны с семафорами пользовательского уровня.

3.3.2 Реализация семафоров
Дийкстра показал, что семафоры можно реализовать без использования специальных машинных инструкций. Здесь представлены реализующие семафоры функции, написанные на языке Си.

struct semaphore
{ int val[NUMPROCS]; /* замок — 1 элемент на каждый процессор */ int lastid; /* идентификатор процессора, получившего семафор последним */

}; int procid; /* уникальный идентификатор процессора */ int lastid; /* идентификатор процессора, получившего семафор последним */

Init(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ int i; for (i = 0; i < NUMPROCS; i++) semaphore.val[i] = 0;

}

Pprim(semaphore) struct semaphore semaphore;

{ int i,first; loop: first = lastid; semaphore.val[procid] = 1; forloop: for (i = first; i < NUMPROCS; i++)
{ if (i == procid)
{ semaphore.val[i] = 2; for (i = 1; i < NUMPROCS; i++) if (i != procid && semaphore.val[i] == 2) goto loop; lastid = procid; return;
/* успешное завершение, ресурс можно использовать */

} else if (semaphore.val[i]) goto loop;

} first = 1; goto forloop;

}

Vprim(semaphore) struct semaphore semaphore;

{ lastid = (procid + 1) % NUMPROCS; /* на следующий процессор */ semaphore.val[procid] = 0;

}

Функция Pprim блокирует семафор по результатам проверки значений, содержащихся в массиве val; каждый процессор в системе управляет значением одного элемента массива. Прежде чем заблокировать семафор, процессор проверяет, не заблокирован ли уже семафор другими процессорами
(соответствующие им элементы в массиве val тогда имеют значения, равные 2), а также не предпринимаются ли попытки в данный момент заблокировать семафор со стороны процессоров с более низким кодом идентификации (соответствующие им элементы имеют значения, равные 1). Если любое из условий выполняется, процессор переустанавливает значение своего элемента в 1 и повторяет попытку. Когда функция Pprim открывает внешний цикл, переменная цикла имеет значение, на единицу превышающее код идентификации того процессора, который использовал ресурс последним, тем самым гарантируется, что ни один из процессоров не может монопольно завладеть. Функция Vprim освобождает семафор и открывает для других процессоров возможность получения исключительного доступа к ресурсу путем очистки соответствующего текущему процессору элемента в массиве val и перенастройки значения lastid. Чтобы защитить ресурс, следует выполнить следующий набор команд:

Pprim(семафор); команды использования ресурса;
Vprim(семафор);

В большинстве машин имеется набор элементарных (неделимых) инструкций, реализующих операцию блокирования более дешевыми средствами, ибо циклы, входящие в функцию Pprim, работают медленно и снижают производительность системы. Так, например, в машинах серии IBM 370 поддерживается инструкция compare and swap (сравнить и переставить), в машине AT&T 3B20 — инструкция read and clear (прочитать и очистить). При выполнении инструкции read and clear процессор считывает содержимое ячейки памяти, очищает ее (сбрасывает в 0) и по результатам сравнения первоначального содержимого с 0 устанавливает код завершения инструкции. Если ту же инструкцию над той же ячейкой параллельно выполняет еще один процессор, один из двух процессоров прочитает первоначальное содержимое, а другой — 0: неделимость операции гарантируется аппаратным путем. Таким образом, за счет использования данной инструкции функцию Pprim можно было бы реализовать менее сложными средствами:

struct semaphore
{ int lock;
};

Init(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ semaphore.lock = 1;
}

Pprim(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ while (read_and_clear(semaphore.lock));
}

Vprim(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ semaphore.lock = 1;
}

Процесс повторяет инструкцию read and clear в цикле до тех пор, пока не будет считано значение, отличное от нуля. Начальное значение компоненты семафора, связанной с блокировкой, должно быть равно 1. Как таковую, данную семафорную конструкцию нельзя реализовать в составе ядра операционной системы, поскольку работающий с ней процесс не выходит из цикла, пока не достигнет своей цели. Если семафор используется для блокирования структуры данных, процесс, обнаружив семафор заблокированным, приостанавливает свое выполнение, чтобы ядро имело возможность переключиться на контекст другого процесса и выполнить другую полезную работу. С помощью функций Pprim и
Vprim можно реализовать более сложный набор семафорных операций, соответствующий тому составу, который определен в разделе “Определение семафоров”. Для начала дадим определение семафора как структуры, состоящей из поля блокировки (управляющего доступом к семафору), значения семафора и очереди процессов, приостановленных по семафору. Поле блокировки содержит информацию, открывающую во время выполнения операций типа P и V доступ к другим полям структуры только одному процессу. По завершении операции значение поля сбрасывается. Это значение определяет, разрешен ли процессу доступ к критическому участку, защищаемому семафором.

Алгоритм операции P:
/*
Операция над семафором типа P входная информация:
(1) семафор;
(2) приоритет; выходная информация:
0 — в случае нормального завершения;
1 — в случае аварийного выхода из состояния приостанова по cигналу, принятому в режиме ядра;
*/
{
Pprim(semaphore.lock); уменьшить (semaphore.value); если (semaphore.value >= 0)
{
Vprim(semaphore.lock); вернуть (0);
}
/* следует перейти в состояние приостанова */ если (проверяются сигналы)
{ если (имеется сигнал, прерывающий нахождение в состоянии приостанова)

увеличить (semaphore.value); если (сигнал принят в режиме ядра)
{
Vprim(semaphore.lock); вернуть (-1);
} в противном случае
{
Vprim(semaphore.lock); longjmp;
}
}
} поставить процесс в конец списка приостановленных по семафору;
Vprim(semaphore.lock); выполнить переключение контекста; проверить сигналы (см. выше); вернуть (0);
}

В начале выполнения алгоритма операции P ядро с помощью функции Pprim предоставляет процессу право исключительного доступа к семафору и уменьшает значение семафора. Если семафор имеет неотрицательное значение, текущий процесс получает доступ к критическому участку. По завершении работы процесс сбрасывает блокировку семафора (с помощью функции Vprim), открывая доступ к семафору для других процессов, и возвращает признак успешного завершения. Если же в результате уменьшения значение семафора становится отрицательным, ядро приостанавливает выполнение процесса, используя алгоритм, подобный алгоритму sleep: основываясь на значении приоритета, ядро проверяет поступившие сигналы, включает текущий процесс в список приостановленных процессов, в котором последние представлены в порядке поступления, и выполняет переключение контекста.

Алгоритм V
/*
Операция над семафором типа V входная информация: адрес семафора выходная информация: отсутствует
*/
{
Pprim(semaphore.lock); увеличить (semaphore.value); если (semaphore.value

Реферат: Способы дистанционного управления и требования к основным компонентам СКУД

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра РЭС

РЕФЕРАТ

На тему:

«Способы дистанционного управления и требования к основным компонентам СКУД»

МИНСК, 2008

Карточка бесконтактная (Proximity). Способ дистанционного (бесконтактного) считывания называемый proximity, что с английского буквально переводится как «дистанционный. Считывание кода с идентификатора происходит на определенном расстоянии от считывателя.

Наиболее широкое распространение получили идентификаторы с установленной внутри интегральной микросхемой, которая представляет электронное устройство, содержащее в общем случае приемник, передатчик и процессор с памятью, в которой хранится идентификационный код.

Внутри идентификатора расположена также антенна, с ее помощью происходит обмен данными между ним и считывателем в радиочастотном диапазоне электромагнитных волн. Именно такой тип дистанционного идентификатора и получил название Proximity (прокси-мити-карты, Ргох-карты и т.д.).

Большинство Proximity систем работает в диапазоне низких частот (66—156 кГц). Это позволяет считывать код через такие материалы, как одежда, сумки, а также стены. Однако существуют системы, работающие на более высоких частотах, например, карты фирмы Checkpoint (США) работают на частоте 13 МГц.

Электронные ключи «Touch Memory»

Выполнены в виде брелоков. Основной производитель — корпорация Dallas Semiconductor. Слово Touсh — означает «прикоснись», а Memory — «память».

Применяются чаще всего в системах контроля доступа офисного типа, когда необходимо поставить под полный контроль много дверей при небольшом количестве пользователей.

Главным недостатком таких систем является наличие контакта с гальванической связью с микроконтроллером, иначе говоря, система не имеет считывателя как такового.

Ключ Touch-memory представляют собой энергонезависимую память, размещенную в металлическом корпусе, с одним сигнальным контактом и одним контактом земли. Все электронные ключи похожи на металлическую дисковую батарейку. Диск состоит из двух электрически изолированных половинок. Внутри он полый. В герметичную полость заключена элек­тронная схема на кремниевом кристалле.

В энергонезависимой памяти микросхемы ключа хранится его персональный код, представляющий собой 48-разрядный идентификационный номер, 8-битный номер типа изделия, 8-битный код для контроля.

Ключ очень надежен в работе, устойчив к механическим, электромагнитным воздействиям.

Биометрическая идентификация

При идентификации по индивидуальным биометрическим признакам определяется человек, как носитель этих признаков, а не выданный ему документ (карта, код, ключ и т.п.). Это является основным отличием данных систем от любых других идентифицирующих устройств. Самыми распространенными признаками человека при биометрической идентификации являются: отпечатки пальцев, узор кровеносных сосудов сетчатки глаза, геометрия кисти, изображение лица, динамика подписи, голосовые характеристики и т.д.

Отличие биометрического способа идентификации от других состоит и в том, что он имеет принципиально вероятностный характер. Для систем, использующих запоминаемые коды или вещественные идентификаторы, решение о допуске принимается детерминировано.

Для увеличения пропускной способности биометрических систем применяются дополнительные меры. Чтобы уменьшить время анализа, биометрические считыватели оснащаются считывателем карты или дополнительно клавиатурой, на которой пользователь набирает свой личный код. Тогда время анализа существенно снижается, так как происходит только сравнение с заданным образом. Время идентификации для современных систем составляет 1-3 с, то есть достаточно велико, поэтому биометрические системы в основном должны применяться на объектах, где главное требование — высокая секретность допуска.

Для увеличения надежности биометрических систем рекомендуется применять многоуровневую идентификацию, сочетая биометрические считыватели и другие средства, например, дистанционные карты «Proximity». В настоящее время существуют достаточно малогабаритные биометрические СКУД, которые можно применять как в качестве автономных систем, так и строить на их основе сетевые СКУД.

Контроллер

Контроллер представляет собой сложное электронное устройство. Поскольку обеспечение сложного, высокоинтеллектуального и практически мгновенного режима управления системой такого уровня, как СКУД, требует соответствующего аппаратного решения, то для этой цели в контроллерах используются мощные микропроцессоры.

Основное функциональное назначение — это хранение баз данных кодов пользователей, программирование режимов работы, прием и обработка информации от считывателей, принятие решений о доступе на основании поступившей информации, управление исполнительными устройствами и средствами оповещения

Наиболее существенными дополнительными функциями контроллеров являются:

защита от повторного использования карточки, т.е. повторный вход по данной карточке возможен только после «ее выхода»;

наличие и возможности программирования временных зон;

наличие релейных выходов для подключения средств оповещения, телевизионного оборудования и т. д.;

возможность подключения охранной сигнализации;

возможность установки двух и более считывателей на одну дверь для организации двухстороннего прохода или многоуровневого контроля.

Контроллеры бывают однофункциональными и многофункциональными. Контроллер может быть выполнен как отдельный модуль или вместе со считывателем. Любой контроллер состоит из 4-х основных частей:

схемы обработки сигналов;

схемы базы данных;

схемы принятия решения;

схемы буфера событий.

На практике применяются контроллеры, рассчитанные на управление 1-8 считывателями. Все контроллеры, используемые на объекте, в свою очередь могут быть объединены в единую систему и подключены либо к ведущему контроллеру (мастер-контроллеру), либо к компьютеру, управляющему работой всех контроллеров.

Обычно ведущий контроллер отличается от остальных только заложенной программой. К нему же может подключаться управляющий компьютер, принтер и другие периферийные устройства.

Однофункциональные контроллеры являются интеллектуальным аналогом кодового замка и работают только в автономном режиме. Многофункциональные контроллеры не только управляют доступом, но и обладают функциями мониторинга состояния устройств исполнительных и вывода данных на компьютер и печать. С помощью многофункциональных контроллеров можно создавать сложные комплексы, интегрированные с другими подсистемами безопасности, например, с охранно-пожарной сигнализацией и телевизионными системами видеоконтроля.

Многофункциональные контроллеры работают в основном в сетевом режиме (централизованный контроль и управление доступом).

Устройства исполнительные

Электрические исполнительные механизмы блокировки и открытия являются обязательной составляющей частью любой СКУД. Их правильный выбор позволяет в полной мере реализовать защитные функции систем контроля доступа.

В устройствах исполнительных применяются исполнительные механизмы электромеханического и электромагнитного принципа действия.

Электромеханический принцип действия исполнительного механизма основан на перемещении закрывающих элементов (запоров, ригелей замков и т.п.) с помощью включения на время их передвижения электромотора или электромагнита.

В исполнительных механизмах с электромагнитным принципом действия отсутствую движущиеся механические закрывающие элементы, т.е. блокировка устройств заграждения, например, дверей, осуществляется с помощью сил магнитного притяжения, создаваемых мощным магнитом.

Часто в устройствах исполнительных применяется электромагнитная блокировка (магнитные защелки, задвижки и т.п.) закрывающих элементов с возможностью перемещения их вручную при открывании или закрывании в экстремальных условиях

Рассмотрим требования к основным компонентам СКУД.

Требования к устройствам идентификации

Считыватели должны обеспечивать надежное считывание кода с идентификаторов преобразование его в электрический сигнал и передачу на контроллер.

Считыватели должны быть защищены от манипулирования путем перебора, подбора кода и радиочастотного сканирования.

При вводе неверного кода должен блокироваться ввод на время, величина которого задается в паспортах на конкретные виды считывателей. Время блокировки должно быть выбрано таким образом, чтобы обеспечить заданную пропускную способность при ограничении числа попыток подбора. При трех попытках ввода неправильного кода должно выдаваться тревожное извещение. Для систем, работающих в автономном режиме, тревожное из­вещение передается на звуковой/световой оповещатель, а для систем, работающих в сетевом режиме, — на центральный пульт с возможностью дублирования звуковым/световым оповещателем. Тревожное извещение должно выдаваться также при любом акте вандализма.

Конструкция, внешний вид и надписи на идентификаторе и считывателе не должны приводить к раскрытию секретности кода.

Устройства идентификации, аналогично исполнительным устройствам, должны быть защищены от влияния вредных внешних факторов и вандализма.

Производитель должен гарантировать, что данный код идентификатора не повторится, или указать условия повторяемости кода и меры по предотвращению использования идентификаторов с одинаковыми кодами.

Для автономных систем пользователь должен иметь возможность сменить или переустановить открывающий код по мере необходимости, но не менее 100 раз. Смена кода должна быть возможна только после ввода действующего кода.

При выборе идентификаторов следует иметь в виду, что клавиатура обеспечивает низкий уровень безопасности; магнитные карточки — средний; Proximity, Виганд-карточки и электронные ключи Touch Memory — высокий; биометрические — очень высокий уровень безопасности.

Требования к исполнительным устройствам

Устройства исполнительные должны обеспечивать открытие/закрытие запорного механизма или устройства заграждения при подаче управляющего сигнала от контроллера, а также необходимую пропускную способность для данного объекта.

Параметры управляющего сигнала (напряжение, ток и длительность) должны быть указаны в стандартах и/или ТУ на конкретные виды устройств заграждения.

Рекомендуемая величина напряжения литания 12 или 24 В. Однако, для некоторых видов приводов исполнительных устройств (ворота, массивные двери, шлагбаумы) допускается использовать электропитание от сети 220/380 В.

Умышленное повреждение наружных электрических соединительных цепей не должно приводить к открыванию устройства заграждения.

В случае пропадания электропитания в устройствах исполнительных должна предусматриваться возможность питания от резервного источника тока, а также аварийное механическое открывание устройств заграждения.

Аварийная система открытия должна быть защищена от возможности использования ее для несанкционированного проникновения.

Устройства исполнительные должны быть защищены от влияния вредных внешних факторов (электромагнитных полей, статического электричества, нестабильного напряжения питания, пыли, влажности, температуры и т.п.) и вандализма.

Требования к устройствам контроля и управления доступом

Контроллеры, работающие в автономном режиме, должны обеспечивать прием информации от считывателей, обработку информации и выработку сигналов управления для устройств исполнительных.

Контроллеры, работающие в сетевом режиме, должны обеспечивать:

обмен информацией по линии связи между контроллерами и управляющим компь­ютером или ведущим контроллером;

сохранность памяти, установок, кодов идентификаторов при обрыве связи с управляющим компьютером (ведущим контроллером), отключении питания и при переходе на резервное питание;

контроль линий связи между отдельными контроллерами и между контроллерами и управляющим компьютером.

Для гарантированной работы СКУД расстояние между отдельными компонентами не должно превышать величин, указанных в паспортах (если не используются модемы).

Протоколы обмена информацией и интерфейсы должны быть стандартных типов. Виды и параметры интерфейсов должны быть установлены в паспортах и/или других нормативных документах на конкретные средства с учетом общих требований ГОСТ 26139.

Рекомендуемые типы интерфейсов:

— между контроллерами-RS 485;

— между контроллерами и управляющим компьютером — RS 32.

Вид и степень защиты должны быть установлены в паспортах на конкретные виды средств или систем. Сведения, приведенные в технической документации, не должны раскрывать секретность защиты.

Программное обеспечение при необходимости должно быть защищено от несанкционированного копирования.

Программное обеспечение должно быть защищено от несанкционированного доступа с помощью паролей. Количество уровней доступа по паролям должно быть не менее 2.

Рекомендуемые уровни доступа по типу пользователей;

первый («администрация») — доступ ко всем функциям контроля и доступа;

второй («оператор») — доступ только к функциям текущего контроля;

третий («системщик») — доступ к функциям конфигурации программного обеспече­ния, без доступа к функциям, обеспечивающим управление устройств исполнительных.

При вводе пароля на экране дисплея не должны отображаться вводимые знаки. Число символов пароля должно быть не менее 5.

Требования к электропитанию

Электроснабжение средств СКУД должно осуществляться от свободной группы щита дежурного освещения или от специально установленного для этих целей электрощита. Щит электропитания, устанавливаемый вне охраняемого помещения, должен размещаться в запи­раемом металлическом шкафу и должен быть заблокирован на открывание.

Основное электропитание СКУД должно осуществляться от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 220 В. СКУД должны сохранять работоспособность при отклонениях напряжения от -15 до +10 % и частоты до ±1 Гц от номинального значения.

Электропитание отдельных СКУД допускается осуществлять от других источников с иными параметрами выходных напряжений, требования к которым устанавливаются в нормативных документах на конкретные типы систем.

Средства СКУД должны в обязательном порядке иметь резервное электропитание при пропадании основного источника электропитания.

Переход на резервное питание и обратно должен происходить автоматически без нарушения установленных режимов работы и функционального состояния СКУД. Номинальное напряжение резервного источника питания должно быть 12 или 24 В.

При использовании в качестве резервного источника питания аккумуляторной батареи должна обеспечиваться работа средств СКУД в течение не менее 8 часов. Должен быть предусмотрен ее автоматический подзаряд.

При использовании в качестве источника питания аккумулятора или сухих батарей должна быть предусмотрена индикация разряда аккумулятора или батареи ниже допустимого предела. Для автономных систем индикация разряда должна быта световая или звуковая, для сетевых систем сигнал разряда аккумулятора должен передаваться на центральный пульт.

ЛИТЕРАТУРА

Барсуков, В.С. Безопасность: технологии, средства, услуги / В.С.Барсуков. – М., 2001 – 496 с.

Ярочкин, В.И. Информационная безопасность. Учебник для студентов вузов / 3-е изд. – М.: Академический проект: Трикста, 2005. – 544 с.

Барсуков, В.С. Современные технологии безопасности / В.С. Барсуков, В.В. Водолазский. – М.: Нолидж, 2000. – 496 с., ил.

Зегжда, Д.П. Основы безопасности информационных систем / Д.П. Зегжда, А.М. Ивашко. — М.: Горячая линия –Телеком, 2000. — 452 с., ил

Компьютерная преступность и информационная безопасность / А.П.Леонов [и др.]; под общ. Ред. А.П.Леонова. – Минск: АРИЛ, 2000. – 552 с.

Курсовая работа: Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

АГЕНТСТВО ПО УПРАВЛЕНИЮ ГОСУДАРСТВЕННЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ ПЕРМСКОГО КРАЯ

ГОУ СПО «ПЕРМСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

им А. С. ПОПОВА»

Письменная экзаменационная работа

На тему

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Выполнил: Кудрявцев С.В.

Группа:рв-07-05

Профессия :Радио механик по обслуживанию

и ремонту вычислительной техники

Пермь.2009г

Содержание

Введение

1 Защита персонального компьютера

2 Выбор антивируса

2.1 Классификация вредоносного ПО

2.2 Классификация антивирусных программ

2.3 NOD32

2.4 Doctor Web

2.4 Avira AntiVir Personal

2.5 Kaspersky Antivirus

2.6 Тест антивирусов

3 Выбор брандмауэра

3.1 Брандмауэр Windows

3.2 Tools Firewall Plus

3.3 Comodo Firewall Pro 3.0.25.378

3.4 Ashampoo Firewall

3.5 Тест брандмауэров

4 Заключение

Список используемых источников

Введение

Защита информации в компьютерных системах — слагаемые успеха. Прогресс подарил человечеству великое множество достижений, но тот же прогресс породил и массу проблем. Человеческий разум, разрешая одни проблемы, непременно сталкивается при этом с другими, новыми, и этот процесс обречен на бесконечность в своей последовательности. Хотя, если уж быть точным, новые проблемы — это всего лишь обновленная форма старых. Вечная проблема — защита информации. На различных этапах своего развития человечество решало эту проблему с присущей для данной эпохи характерностью. Изобретение компьютера и дальнейшее бурное развитие информационных технологий во второй половине 20 века сделали проблему защиты информации настолько актуальной и острой, насколько актуальна сегодня информатизация для всего общества. Главная тенденция, характеризующая развитие современных информационных технологий — рост числа компьютерных преступлений и связанных с ними хищений конфиденциальной и иной информации, а также материальных потерь. По результатам одного исследования, посвященного вопросам компьютерных преступлений, около 58% опрошенных пострадали от компьютерных взломов за последние 12 месяцев. Примерно 18 % опрошенных из этого числа заявляют, что потеряли более миллиона долларов в ходе нападений, более 66 процентов потерпели убытки в размере 50 тыс. долларов. Свыше 22% атак были нацелены на промышленные секреты или документы, представляющие интерес прежде всего для конкурентов. Сегодня, наверное, никто не сможет с уверенностью назвать точную цифру суммарных потерь от компьютерных преступлений, связанных с несанкционированных доступом к информации. Это объясняется, прежде всего, нежеланием пострадавших компаний обнародовать информацию о своих потерях, а также тем, что не всегда потери от хищения информации можно точно оценить в денежном эквиваленте. Причин активизации компьютерных преступлений и связанных с ними финансовых потерь достаточно много, существенными из них являются: переход от традиционной «бумажной» технологии хранения и передачи сведений на электронную и недостаточное при этом развитие технологии защиты информации в таких технологиях; объединение вычислительных систем, создание глобальных сетей и расширение доступа к информационным ресурсам; увеличение сложности программных средств и связанное с этим уменьшение числа их надежности и увеличением уязвимостей.

Сегодня массовое применение персональных компьютеров, к сожалению, оказалось связанным с появлением самовоспроизводящихся программ-вирусов, препятствующих нормальной работе компьютера, разрушающих файловую структуру дисков и наносящих ущерб хранимой в компьютере информации.

Все чаще в средствах массовой информации появляются сообщения о различного рода пиратских проделках компьютерных хулиганов, о появлении все более совершенных, саморазмножающихся программ. Несмотря на принятые во многих странах законы о борьбе с компьютерными преступлениями и разработку специальных программных средств защиты от вирусов, количество новых программных вирусов постоянно растет. Это требует от пользователя персонального компьютера знаний о природе вирусов, способах заражения вирусами и защиты от них.

1 Защита персонального компьютера

Особенности защиты персональных компьютеров (ПК) обусловлены спецификой их использования. Как правило, ПК пользуется ограниченное число пользователей. ПК могут работать как в автономном режиме, так и в составе локальных сетей (сопряженными с другими ПК) и могут быть подключены к удаленному ПК или локальной сети с помощью модема по телефонной линии.

Стандартность архитектурных принципов построения, оборудования и программного обеспечения персональных компьютеров, высокая мобильность программного обеспечения и ряд других признаков определяют сравнительно легкий доступ профессионала к информации, находящейся в ПК. Если персональным компьютером пользуется группа пользователей, то может возникнуть необходимость в ограничении доступа к информации различных потребителей.

Несанкционированным доступом (НСД) к информации ПК будем называть незапланированное ознакомление, обработку, копирование, применение различных вирусов, в том числе разрушающих программные продукты, а также модификацию или уничтожение информации в нарушение установленных правил разграничения доступа. В защите информации ПК от НСД можно выделить три основных направления:

— первое ориентируется на недопущение нарушителя к вычислительной среде и основывается на специальных технических средствах опознавания пользователя;

— второе связано с защитой вычислительной среды и основывается на создании специального программного обеспечения по защите информации;

— третье направление связано с использованием специальных средств защиты информации ПК от несанкционированного доступа.

Возможность использования персональных компьютеров в локальных сетях (при сопряжении их с другими ПК) или применение модемов для обмена информацией по телефонным проводам предъявляет более жесткие требования к программному обеспечению по защите информации ПК. Потребители ПК в различных организациях для обмена информацией все шире используют электронную почту, которая без дополнительных средств защиты может стать достоянием посторонних лиц. Самой надежной защитой от несанкционированного доступа к передаваемой информации и программным продуктам ПК является применение различных методов шифрования (криптографических методов защиты информации).

Для защиты персональных компьютеров используются различные программные методы, которые значительно расширяют возможности по обеспечению безопасности хранящейся информации. Среди стандартных защитных средств персонального компьютера наибольшее распространение получили:

-средства защиты вычислительных ресурсов, использующие парольную идентификацию и ограничивающие доступ несанкционированного пользователя;

-применение различных методов шифрования, не зависящих от контекста информации;

-средства защиты от копирования коммерческих программных продуктов;

— защита от компьютерных вирусов и создание архивов.

— использование специальных программ

— резервное копирование информации.

Под информационной безопасностью понимается защищенность информации и поддерживающей ее инфраструктуры от любых случайных или злонамеренных воздействий, результатом которых может явиться нанесение ущерба самой информации, ее владельцам или поддерживающей инфраструктуре. Задачи информационной безопасности сводятся к минимизации ущерба, а также к прогнозированию и предотвращению таких воздействий.

Что угрожает информационной безопасности? Есть несколько факторов: действия, осуществляемые авторизованными пользователями; «электронные» методы воздействия, осуществляемые хакерами; спам; «естественные» угрозы. Но более подробно в работе рассматривается такая угроза как компьютерные вирусы.

Борьбой с компьютерными вирусами профессионально занимаются сотни или тысячи специалистов в десятках, а может быть, сотнях компаний. Казалось бы, тема эта не настолько сложна и актуальна, чтобы быть объектом такого пристального внимания. Однако это не так. Компьютерные вирусы были и остаются одной из наиболее распространенных причин потери информации. Несмотря на огромные усилия конкурирующих между собой антивирусных фирм, убытки, приносимые компьютерными вирусами, не падают и достигают астрономических величин в сотни миллионов долларов ежегодно. Эти оценки явно занижены, поскольку известно становится лишь о части подобных инцидентов.

При этом следует иметь в виду, что антивирусные программы и «железо» не дают полной гарантии защиты от вирусов. Случается так, что пользователи и профессионалы-программисты часто не имеют даже навыков «самообороны», а их представления о вирусе порой являются настолько поверхностными, что лучше бы их представлений и не было.

2 Выбор антивируса

Тема безопасности в Интернете, несмотря на многообещающие заявления разработчиков современных операционных систем, в последние годы ничуть не утратила своей актуальности. Сегодня мы являемся свидетелями (а порой — и жертвами) бесконечных вирусных эпидемий, с завидным постоянством вспыхивающих на просторах Всемирной Сети, немалые убытки от которых несут не только крупные компании, для которых даже несколько часов простоя оборачиваются многомиллионными потерями, но и мы с вами — обыкновенные пользователи. Ведь среди компьютерных вирусов встречаются не только сравнительно безобидные программки, весь вред от которых сводится к захламлению дискового пространства, но и весьма «зловредные» утилиты, способные уничтожить данные на жестком диске или воровать пароли и другую конфиденциальную информацию. Впрочем, ничуть не меньшие убытки, чем потеря данных, приносит и панический страх пользователей перед самой возможностью заражения, выливающийся в настоящую вирусную истерию. В настоящее время существует большой выбор антивирусных пакетов от разных производителей, однако наибольшей популярностью среди них (по крайней мере, в нашей стране) пользуются известные «гранды» антивирусной отрасли, такие, как «Антивирус Касперского», Dr.Web, NOD32 или Norton Antivirus. Все они имеют огромные армии, как поклонников, так и противников, ведущих нескончаемую «религиозную» войну и друг с другом, и со всем остальным миром.

2.1 Классификация вредоносного ПО

Вирусы и черви

Подобные вредоносные программы обладают способностью к несанкционированному пользователем саморазмножению в компьютерах или компьютерных сетях, при этом полученные копии также обладают этой возможностью.

К вирусам и червям не относятся:

троянские программы, распространяющие свои копии по сети и заражающие удалённые машины по команде «хозяина» вредоносной программы (целый ряд представителей Backdoor);

прочие троянские программы, создающие свои многочисленные копии в системе или даже «цепляющиеся» к каким-либо файлам, уже присутствующим в системе. Отличие от вирусов и червей состоит в невозможности дальнейшего самовоспроизведения копий.

Основным признаком, по которому различают типы (поведения) вирусов и червей, является способ их распространения, т.е. как вредоносная программа передает свою копию по локальным или сетевым ресурсам.

Троянские программы

Эти вредоносные программы созданы для осуществления несанкционированных пользователем действий, направленных на уничтожение, блокирование, модификацию или копирование информации, нарушение работы компьютеров или компьютерных сетей. В отличие от вирусов и червей, представители данной категории не имеют способности создавать свои копии, обладающие возможностью дальнейшего самовоспроизведения.

Основным признаком, по которому различают типы троянских программ, являются их несанкционированные пользователем действия — те, которые они производят на заражённом компьютере.

Вредоносные утилиты

Вредоносные программы, разработанные для автоматизации создания других вирусов, червей или троянских программ, организации DoS-атак на удаленные сервера, взлома других компьютеров и т.п. В отличие от вирусов, червей и троянских программ, представители данной категории не представляют угрозы компьютеру, на котором исполняются.

Основным признаком, по которому различают вредоносные утилиты, являются совершаемые ими действия.

2.2 Классификация антивирусных программ

Антивирусы можно классифицировать по пяти основным группам: фильтры, детекторы, ревизоры, доктора и вакцинаторы.

Антивирусы-фильтры (сторожа) — это резидентные программы, которые оповещают пользователя обо всех попытках какой-либо программы записаться на диск, а уж тем более отформатировать его, а также о других подозрительных действиях (например, о попытках изменить установки CMOS). При этом выводится запрос о разрешении или запрещении данного действия. Принцип работы этих программ основан на перехвате соответствующих векторов прерываний. К преимуществу программ этого класса по сравнению с программами-детекторами можно отнести универсальность по отношению, как к известным, так и неизвестным вирусам, тогда как детекторы пишутся под конкретные, известные на данный момент программисту виды. Это особенно актуально сейчас, когда появилось множество вирусов-мутантов, не имеющих постоянного кода. Однако, программы-фильтры не могут отслеживать вирусы, обращающиеся непосредственно к BIOS, а также BOOT-вирусы, активизирующиеся еще до запуска антивируса, в начальной стадии загрузки DOS. К недостаткам также можно отнести частую выдачу запросов на осуществление какой-либо операции: ответы на вопросы отнимают у пользователя много времени и действуют ему на нервы. При установке некоторых антивирусов-фильтров могут возникать конфликты с другими резидентными программами, использующими те же прерывания, которые просто перестают работать.

Наибольшее распространение в нашей стране получили программы-детекторы, а вернее программы, объединяющие в себе детектор и доктор. Наиболее известные представители этого класса -Aidstest, Doctor Web, MicroSoft AntiVirus далее будут рассмотрены подробнее. Антивирусы-детекторы рассчитаны на конкретные вирусы и основаны на сравнении последовательности кодов содержащихся в теле вируса с кодами проверяемых программ.

Такие программы нужно регулярно обновлять, так как они быстро устаревают и не могут обнаруживать новые виды вирусов. Ревизоры — программы, которые анализируют текущее состояние файлов и системных областей диска и сравнивают его с информацией, сохранённой ранее в одном из файлов данных ревизора. При этом проверяется состояние BOOT-сектора, таблицы FAT, а также длина файлов, их время создания, атри-буты, контрольная сумма. Анализируя сообщения программы-ревизора, пользователь может решить, чем вызваны изменения: вирусом или нет. При выдаче такого рода сообщений не следует предаваться панике, так как причиной изменений, например, длины программы может быть вовсе и не вирус. Самые изощренные антивирусы — вакцинаторы. Они записывают в вакцинируемую программу признаки конкретного вируса так, что вирус считает ее уже зараженной. Таким образом, вирус не может заразить эту программу. Вакцины могут быть пассивные и активные.

Пассивная вакцина представляет собой пакетную программу, которая за один вызов обрабатывает специальным образом файл или все файла на диске либо в каталоге. Обычно при такой обработке проставляется признак, который вирус использует для того, чтобы отличить зараженные программы от незараженных. Например, некоторые вирусы дописывают в конец зараженных файлов определенную строку. Если искусственно дописать в конец всех программ эту строку, то такие программы не будут заражаться вирусом, поскольку он будет считать, что они уже заражены.Обработанная таким образом программа является вакцинированной против данного вируса, при чем операция вакцинации является обратимой: когда опасность заражения будет ликвидирована, строку можно из файла удалить. Другие вирусы проставляют в поле даты заражаемых программ значение секунд, равное 62(MS-DOS допускает запись такого явно нереального значения).

Вакцина может проставить этот признак у всех выполняемых программ, которые тем самым будут защищены от заражения данным типом вируса. В этом случае вакцинирование является необратимым в том смысле, что восстановить первоначальное значение секунд не удастся, хотя они, конечно, могут быть сброшены.

Активные вакцины являются резидентными программами, действие которых основано на имитации присутствия вируса в оперативной памяти. Поэтому они обычно применяются против резидентных вирусов. Если такая вакцина находится в памяти, то, когда при запуске зараженной программы вирус проверяет, находится ли уже в оперативной памяти его копия, вакцина имитирует наличие копии. В этом случае вирус просто передает управление программе — хозяину и его инсталляция не происходит. Простейшие вакцины представляют собой выделенный и слегка модифицированный (лишенный способности к размножению) вирус. Поэтому они могут быть оперативно изготовлены — быстрей, чем доктора. Боле сложные вакцины (поливакцины) имитируют наличие в оперативной памяти нескольких вирусов.

Конечно, приведенный список не исчерпывает всего многообразия антивирусных программ, хотя и охватывает основные их разновидности. Каждая из антивирусных программ подобна узкому специалисту в определенной области, поэтому оптимальной тактикой является комплексное применение нескольких типов антивирусных средств.

2.3 NOD32

Антивирус, выпускаемый словацкой фирмой Eset. Возник в конце 1998 года. Большинство обновлений программных продуктов за последний год было связано с решением проблемы совместимости ПО с Windows Vista. И антивирус ESET NOD32 здесь не исключение — в своей третьей версии он стал полностью совместимым с Vista. В основе программы лежит фирменная технология ThreatSense, обеспечивающая защиту файловой системы в режиме реального времени; проверку файлов, выполняемых при запуске системы; защиту электронной почты и доступа в интернет; а также сканирование дисков, папок и отдельных файлов компьютера по требованию. Кроме того, NOD32 может похвастать полным «джентльменским набором» современного антивируса: продвинутой системой проактивной защиты, базирующейся на алгоритмах эвристического анализа; ручным или автоматическим обновлением вирусных баз; возможностью запаролить и, тем самым, защитить программу от вирусов, нацеленных на разрушение антивирусной защиты; планировщиком задач.

Как и Антивирус Касперского, NOD32 не отличается особой толерантностью и не желает находиться в одной системе вместе с другими подобными программами.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Главное окно антивируса ESET NOD32 вопросов ни у кого не вызовет: интерфейс прост и незамысловат, все на русском языке. Все команды выполнены в виде интуитивно понятных гиперссылок. Интерфейс предусматривает два режима: обычный и расширенный. В обычном режиме отображения малоподготовленный пользователь получает доступ лишь к основным, наиболее простым в использовании функциям администрирования системы защиты. Тогда как в расширенном режиме, который больше подходит для опытных пользователей, становится доступна настройка всех параметров защиты и служебных утилит.

2.4 Doctor Web

Антивирусная технология Dr.Web разрабатывается с 1992 и принадлежит компании «Доктор Веб».

Dr.Web для Windows обеспечивает защиту компьютера пользователя от всевозможных червей, вирусов (в том числе и полиморфных), троянов, макровирусов, spyware и adware, руткитов, программ-дозвонщиков, а также хакерских утилит и вредоносных скриптов. Проверка файлов в ручном режиме осуществляется с помощью антивирусного сканера Dr.Web Сканер, для проверки файлов «на лету» и предотвращения заражения системы в режиме реального времени служит антивирусный сторож (монитор) SpIDer Guard, а сообщения, поступающие через протоколы POP3, SMTP, IMAP и NNTP, проверяет почтовый монитор SpIDer Mail. Сканер для Windows имеет GUI- и консольную версии, кроме того, в дистрибутив программы входит и отдельная утилита для работы в среде DOS.

К дополнительным инструментам программы, повышающим эффективность ее использования, относится модуль автоматического обновления (обеспечивающий обновление как антивирусных баз, так и самих модулей антивируса до нескольких раз в час) и планировщик заданий.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Интерфейс сканера Dr.Web чересчур простой, (для современного коммерческого продукта) и совсем не дружелюбный — в этом отношении антивирус явно уступает всем остальным программам обзора. Серьезные неудобства создает отсутствие в программе единого центра, откуда возможна настройка и управление всеми модулями антивируса.

При установке Dr.Web честно предупреждает, что не собирается уживаться с другими антивирусными приложениями и просит удалить их из компьютера.

2.4 Avira AntiVir Personal

Бесплатный антивирус для «домашнего» (т.е. индивидуального и некоммерческого) использования — AntiVir Personal — обеспечивает защиту локальной системы от всевозможных вирусов, троянских коней, червей, а также от программ-«дозвонщиков», шуток (далеко не всегда безобидных), клавиатурных шпионов, руткитов и фишинга. По своему функционалу AntiVir мало уступает многим платным антивирусам и обеспечивает:

резидентную защиту от вирусов при загрузке файлов; просмотр и восстановление файлов, поврежденных макровирусами; защиту против любых (в том числе и заранее неизвестных) загрузочных и макровирусов; возможность работы по расписанию; автоматическое обновление программы и антивирусных баз через интернет (правда, не столь оперативное, как у других «конкурсантов»). Наряду с бесплатным Avira AntiVir Personal существует и несколько более «продвинутая» коммерческая версия Avira AntiVir Premium, способная, помимо всего вышеперечисленного, еще и защищать компьютер от spyware- и adware-программ, проверять почту на наличие вирусов, а также создавать «спасательные» CD-диски.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Хотя интерфейс AntiVir на английском языке, разобраться в его возможностях под силу даже новичку. Все функции программы логично объединены несколькими вкладками в главном окне программы. По количеству настроек AntiVir заметно уступает остальным рассмотренным в обзоре программам.

2.5 Kaspersky Antivirus

Самый популярный в России и крупнейший в Европе производитель систем защиты от вирусов, спама и хакерских атак. Компания входит в пятерку ведущих мировых производителей программных решений для обеспечения информационной безопасности.

«Антивирус Касперского», ориентирован, в первую очередь, на новичков и всех тех, кому нужна надежная защита от вирусов, отвечающая принципу «поставил и забыл». Собственно программа состоит из четырех функциональных модулей: файлового антивируса (проверяет файлы в момент обращения к ним), почтового антивируса (проверяет входящие и исходящие письма), веб-антивируса (проверяет просматриваемые веб-страницы) и проактивной защиты (контролирует подозрительные действия различных приложений). Она обеспечивает не только защиту от традиционных вирусов, червей и троянских коней, но и от таких «напастей», как рекламные и шпионские программы (adware и spyware), «пейджерные» и почтовые вирусы, клавиатурные шпионы и руткиты.

Понятно, что абсолютной защиты от вирусов не существует, и определенная вероятность заражения системы присутствует всегда. Так вот, для того, что бы проникший тем или иным способом в систему вирус не имел возможности вывести из строя сам антивирус, предусмотрена возможность самозащиты программы при помощи пароля. Кроме того, усовершенствованный механизм проактивной защиты от еще не известных вирусов обеспечивает, помимо выдачи традиционных предупреждений о каких-либо подозрительных действиях исследуемых объектов, еще и возможность отката всех действий приложения, которая позволяет свести к минимуму воздействие вредоносной программы на систему.

Кроме того, ее производительность (не в последнюю очередь — благодаря бережному отношению к системным ресурсам) существенно возросла, поэтому изрядно замусоленный тезис о «жуткой тормознутости Каспера» можно смело сдавать в архив. Так, на более или менее современном компьютере даже при активном сканировании файлов диска можно спокойно работать с достаточно «тяжелыми» приложениями, особенно если правильно настроить антивирусный монитор.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Все версии Антивируса Касперского традиционно отличаются простым, но, вместе с тем, очень функциональным и удобным интерфейсом, объединяющим все необходимые утилиты в одном окне; так что разобраться с программой не составит труда даже начинающему пользователю. На основном экране отображаются режимы защиты (включена, приостановлена, остановлена), статус защиты с гиперссылками на соответствующие отчеты, текущая статистика, важные напоминания, а также раскрывающиеся меню: защита, поиск вирусов отчеты и файлы данных, активация и поддержка.

То же самое можно отметить и в части настроек — организация по двухуровневому принципу позволяет не слишком сведущему пользователю с помощью примитивных «ползунков» выставить оптимальный, на его взгляд, уровень защиты системы (выбрав один из трех уровней), не вникая особо в тонкости антивирусной защиты. Впрочем, настройки программы по умолчанию достаточно разумны и не требуют особой коррекции. Хотя «продвинутые» пользователи и специалисты имеют возможность буквально в считанные минуты установить необходимые параметры защиты — богатству настроек Антивируса Касперского может позавидовать любая другая программа.

Заключительными штрихами в портрете завершенного антивирусного продукта является хорошо отлаженная система автоматического обновления антивирусных баз, практически без каких-либо задержек реагирующая на появление новых разновидностей «компьютерной заразы», и традиционная для продуктов Лаборатории Касперского возможность создания диска аварийного восстановления системы.

2.6 Тест антивирусов

Суть его проста: в каждом тестируемом антивирусе запускалась задача сканирования по требованию каталога, содержащего коллекцию вирусов. Кроме количества обнаруженных вирусов, оценивается еще и время сканирования архива, а также объем системных ресурсов.

Антивирус

Количество опасных объектов

Обнаружено опасных объектов

Эффективность обнаружения %

Время сканирования, с
Kaspersky

3732

3680

66

115
NOD32

3732

3627

41

82
Dr.Web

3732

3617

40

15
Avira

3732

3703

80

25

Первый, и самый главный вывод из результатов теста — ни один из самых современных антивирусов, несмотря на весьма почтенный возраст большинства вирусов в тестовом наборе, не смог показать 100% результата. Второй, ничуть не менее поразительный вывод — оглушительный провал антивируса Dr.Web. И третье — безоговорочная победа бесплатного антивируса AntiVir Personal над всеми коммерческими программами. Среди которых наиболее привлекательно смотрится Антивирус Касперского, по числу обнаруженных вирусов занимающий второе место после лидера.

Бесплатная программа AntiVir Personal, лидирующая по самому главному критерию эффективности антивирусов — количеству выявленных вирусов, несмотря на не самую лучшую функциональность и отсутствие русского интерфейса, вполне может стать хорошим выбором для домашнего использования. Более того, скромные требования к системным ресурсам делают ее оптимальным выбором для достаточно «слабых» машин.

Для решения более серьезных задач хорошим выбором могут стать коммерческие «Антивирус Касперского» или NOD32 с их многочисленными настройками и богатыми функциональными возможностями вполне способные обеспечить пользователю комплексную защиту системы.

3 Выбор брандмауэра

Число киберпреступлений растет с каждым годом. Опросы показывают, что уже сейчас их жертвы исчисляются миллионами. Во многих случаях неприятностей можно было бы избежать, если бы на компьютере был установлен хороший брандмауэр. Но какую программу можно считать таковой? Чтобы ответить на этот вопрос, производятся некие тесты, подвергающие брандмауэры всевозможным атакам.

Сразу стоит отметить, что, если профессиональные хакеры будут целенаправленно атаковать именно ваш компьютер, брандмауэр может и не спасти. Но отбросить атаки умников из локальной сети или автоматические взломы, производимые вирусами, он вполне способен.

Идеальный персональный брандмауэр должен выполнять шесть функций:

Блокировка внешних атак. В идеале брандмауэр должен блокировать все известные типы атак, включая сканирование портов, IP-спуффинг, DoS и DDoS, подбор паролей и пр.

Блокировка утечки информации. Даже если вредоносный код проник в компьютер (не обязательно через сеть, а, например, в виде вируса на купленном пиратском CD), брандмауэр должен предотвратить утечку информации, заблокировав вирусу выход в сеть.

Контроль приложений Неизбежное наличие открытых дверей (то есть открытых портов) является одним из самых скользких мест в блокировке утечки информации, а один из самых надежных способов воспрепятствовать проникновению вирусов через эти двери — контроль приложений, запрашивающих разрешение на доступ. Кроме банальной проверки по имени файла, весьма желательна проверка аутентичности приложения.

Поддержка зональной защиты Работа в локальной сети часто подразумевает практически полное доверие к локальному контенту. Это открывает уникальные возможности по использованию новейших (и, как правило, потенциально опасных) технологий. В то же время уровень доверия к Интернет-контенту значительно ниже, а значит, необходим дифференцируемый подход к анализу опасности того или иного содержания.

Протоколирование и предупреждение Брандмауэр должен собирать строго необходимый объем информации. Избыток (равно как и недостаток) сведений недопустим. Возможность настройки файлов регистрации и указания причин для привлечения внимания пользователя приветствуются.

Максимально прозрачная работа Эффективность и применяемость системы часто обратно пропорциональны сложности ее настройки, администрирования и сопровождения. Несмотря на традиционный скепсис в отношении «мастеров» (wizards) по настройке и прочих буржуйских штучек, даже опытные администраторы не пренебрегают ими просто в целях экономии времени.

3.1 Брандмауэр Windows

Брандмауэр (сетевой экран) можно представить в виде стены или фильтра, стоящего на страже локальной сети или вашего компьютера. Впервые брандмауэр появился в Windows XP после внедрения второго служебного пакета обновлений (Service Pack 2). Этот брандмауэр был несовершенным и оставлял открытыми абсолютно все порты вашего компьютера.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Брандмауэр проверяет каждое соединение между внешней сетью, такой как Интернет, и внутренней сетью, после чего или разрешает, или запрещает его.

3.2 Tools Firewall Plus

Бесплатный, простой в использовании, но эффективный персональный брандмауэр для Windows, защищающий информацию, хранящуюся на вашем компьютере, от несанкционированного доступа из локальных сетей или Интернета. Контролируя работу различных приложений, Firewall Plus пресекает попытки троянов, бэкдоров, клавиатурных шпионов и прочих вредоносных программ нанести ущерб компьютеру и похитить вашу конфиденциальную информацию.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Передовая технология PC Tools Firewall Plus была специально разработана таким образом, чтобы программой могли пользоваться не только специалисты, но и рядовые пользователи. Мощная защита от атак и вредоносных программ активируется по умолчанию. Все, что вам нужно сделать — это инсталлировать программу, и ваш компьютер немедленно окажется под постоянной защитой. Опытные пользователи могут также создавать свои собственные усложненные правила фильтрации пакетов, включая поддержку IPv6, чтобы настроить сетевую защиту по своему усмотрению.

Основные преимущества программы:

защищает ваш компьютер, когда вы работаете, ищете что-либо в Интернете или играете.

автоматическая защита, настраиваемая без каких-либо проблем,

простота использования — программа предназначена как для опытных, так и для начинающих пользователей.

возможность создания дополнительных правил для повышения уровня защиты ПК от распространенных видов атак.

3.3 Comodo Firewall Pro 3.0.25.378

Бесплатный брандмауэр Firewall Pro, произведённый американской компанией Comodo Group. Программа, поддерживает операционные системы Windows Vista, 64-битовые версии Windows XP и Windows Server 2003, но больше не поддерживает Windows 2000.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Третья версия была перенесена на новую архитектуру A-VSMART, благодаря которой, по утверждению разработчиков, уровень защиты значительно вырастет. Сделано это будет за счёт усиления надзора за трафиком, мониторинга процессов, а также программа сможет ограничивать доступ к критическим системным объектам. Настройки стали гибче, также появилась возможность создать сложную иерархию правил благодаря группе сконфигурированных политик. Улучшили разработчики и журнал – появились фильтры, благодаря которым в журнал теперь будут попадать те записи об активности брандмауэра, которые нужны именно вам. Также разработчики не оставили без внимания интерфейс программы, ставший более удобным и простым для пользователей. В принципе, учитывая все эти факторы и то, что Firewall Pro распространяется бесплатно, можно сказать, что это лучший брандмауэр для домашних пользователей.

3.4 Ashampoo Firewall

Бесплатный, простой и удобный персональный брандмауэр для операционных систем Windows. Встроенный модуль Configuration Assistant для легкой установки и настроики программы под свои нужды и потребности. Режим работы «Easy Mode» предназначен для людей, обладающих небольшими техническими навыками в защите ПК, но также имеется «Expert Mode» для профессионалов, предпочитающих собственноручно настраивать программу.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Имея большое количество дополнительных инструментов, Ashampoo Firewall потребляет совсем немного системных ресурсов и занимает немного места в памяти компьютера. Ashampoo FireWall осуществляет постоянный мониторинг сетевой активности, как исходящих, так и входящих соединений, имеется режим самообучения «Learning Mode», возможность настраивать правила работы ПК, кнопка моментальной блокировки всех соединений и т.д. Имеется русский интерфейс.

3.5 Тест брандмауэров

Брандмауэру необходимо контролировать входящий и исходящий сетевой трафик. Тесты строятся на тех же методах, которые трояны и другое вредоносное ПО используют для связи с хакерскими серверами.

В тесте участвуют 4 брандмауэра, это Ashampoo FireWall, Comodo Firewall Pro, PC Tools Firewall Plus и брандмауэр Windows.

Продукт

Comodo Firewall Pro

PC Tools Firewall Plus

Брандмауэр Windows

Ashampoo Firewall
Номер версии

3.0.25

4.0.0.40

—

1.2
Разработчик

Comodo

PC Tools

Microsoft

Ashampoo
Сайт

www.comodo.com

www.pctools.com

www.microsoft.ru

www.ashampoo.com
Цена

бесплатно

бесплатно

бесплатно

бесплатно
Общая оценка, баллов

86

53

52

46
Тесты на безопасность (утечка сканирование портов) и оценка безопасности (0–10)

95% пройдено, безопасность: 10

6% пройдено, безопасность: 1

5% пройдено, безопасность: 1

5% пройдено, безопасность: 1
Защита DoS атак

+

+

+

+
Блокирование сканеров портов

+

+

+

+
Имеющиеся уровни безопасности

2

1

1

1
Протоколирование (лог)

+ с функцией архивирования

+ с функцией архивирования

+

+
Автоматические правила

+

+

+

—
Автоматические обновления

+

+

+ через обновления

Windows

+
Выслеживание злоумышленника

—

—

—

—
Разблокирование отдельных портов

+

+

+

—
Разблокирование отдельных программ

+

+

+

+
Распознавание LAN

+

—

+

—
Предупреждения

детальная информация, но рассчитана на экспертов

подробный отчет по всем важным параметрам

информации мало, подробности отсутствуют

подробный отчет по всем важным параметрам
Подсказки

подробная справка, всегда с учетом контекста

руководство начального уровня, в остальном никаких подсказок

подробная справка на сайте разработчика

немногочисленные поясняющие тексты в самой программе
Ассистенты

—

—

—

—
Расход оперативной памяти, Мбайт

5,4

18,5

35,5

21,3
Занимаемое место на жестком диске, Мбайт

57,6

18,3

в составе Windows

13
Интерфейс

плохо структурирован, мало поясняющих текстов

хорошо структурирован, с поясняющими текстами

упрощенный стиль, поясняющие тексты отсутствуют

хорошо структурирован, с поясняющими текстами
Язык интерфейса

английский

русский

русский

русский

Результат шокирует: собственный брандмауэр Windows совсем не контролирует исходящий трафик, а его конкуренты PC Tools и Ashampoo выявляют не более 6% атак. Достойно смотрится только победитель Comodo Firewall Pro — 95%. Чтобы брандмауэр работал эффективно, необходимы адекватные правила безопасности. Если они слишком строгие, ни одна программа не сможет выйти в Интернет, если же слишком мягкие — любой вредитель с легкостью проникнет на компьютер. Проблема заключается в сложности настройки: когда речь заходит о номерах портов, IP-диапазонах и типах протоколов, у большинства пользователей попросту опускаются руки. Поэтому в идеале брандмауэры должны задавать правила сами или хотя бы предлагать готовые варианты настроек. По этому показателю все участники теста оказались на высоте: все они регулярно обновляются. Хороший брандмауэр должен не только гарантировать надежную защиту, но и расходовать как можно меньше системных ресурсов. Выяснилось, чтонаиболее расточителен Ashampoo — 50 Мбайт. По сравнению с ним победитель теста расходует всего-то ничего — 5 Мбайт оперативной памяти.

4 Заключение

Подводя итог, хотелось бы подчеркнуть, что никакие аппаратные, программные и любые другие решения не смогут гарантировать абсолютную надежность и безопасность данных в компьютерных сетях. В то же время свести риск потерь к минимуму возможно лишь при комплексном подходе к вопросам безопасности.

Несмотря на широкую распространенность антивирусных программ, вирусы продолжают «плодиться». Чтобы справиться с ними, необходимо создавать более универсальные и качественно-новые антивирусные программы, которые будут включать в себя все положительные качества своих предшественников. К сожалению, на данный момент нет такой антивирусной программы, которая гарантировала бы защиту от всех разновидностей вирусов на 100%, но некоторые фирмы, например AntiVir на сегодняшний день достигли неплохих результатов.

Что же касается брандмауэров, то по результатам многочисленных тестов лучшим из них был Comodo Firewall Pro.

Защищенность компьютера в свою очередь зависит от грамотности самого пользователя, и лишь при применении всех видов защит можно достигнуть высокого уровня безопасности компьютера, и соответственно, информации.

Список используемых источников

Компьютерный электронный журнал. www.izcity.com

Бесплатная защита//chip. – 2008 — № 11 – стр. 124-127

Курсовая работа: Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Математический факультет

Кафедра МПУ

Курсовая работа

«Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса»

Гомель 2002

Реферат

Курсовая работа 25 страниц, 10 источников, 5 рисунков, 1 таблица

Ключевые слова: ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ, МЕТОД ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦ, ПОЛУМАРКОВСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС, ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ, ГРАФ, МАТРИЦА ВЕРОЯТНОСТЕЙ, МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО

Объект исследования: имитационная модель процесса обработки данных.

Предмет исследования: применение метода ветвей и границ в процессе обработки данных.

Цель курсовой работы: найти рациональный порядок следования запросов, который обеспечит максимальный критерий эффективности использования компонентов вычислительного процесса в вычислительной системе.

Задачами курсовой работы являются: изучить метод ветвей и границ и применить его к модели машинного моделирования, позволяющей найти такой порядок следования запросов, который обеспечит максимально быстрое выполнение вычислительного процесса.

Выводы: с помощью метода ветвей и границ удаётся построить такой порядок выполнения запросов, при котором время их обслуживания будет минимальным.

Содержание

Введение

1. Марковские процессы

2. Метод Монте-Карло

2.1 Общая характеристика метода Монте-Карло

2.2 Точность метода

3. Метод ветвей и границ

4. Построение оптимальной последовательности заданий на обработку в узле вычислительной системы

4.1 Формализация вычислительного процесса и рабочей нагрузки

4.2 Особенности организации имитационного эксперимента

4.3 Модификация последовательности решения задач в пакете по методу ветвей и границ

Заключение

Список источников

Введение

Выбором рабочей нагрузки под вычислительный процесс в вычислительных системах занимались многие исследователи. Однако все они оперировали интегральными характеристиками решения задач, не рассматривая при этом динамику использования ресурсов вычислительных систем во времени выполнения задач и пространстве параметров. Такой подход иногда приводил к существенной ошибке в оценке производительности системы в условиях, когда задания сильно конкурируют за ресурсы вычислительной системы. Это обстоятельство определило актуальность задачи адаптации рабочей нагрузки под возможности вычислительных систем в условиях, когда технология их обработки рассматривается на высоком уровне детализации. В данной работе будем исходить из следующих допущений:

Каждое задание вероятностным образом использует различные ресурсы вычислительного процесса, а сам вероятностный процесс является полумарковским.

Исследователю известны заранее характеристики полумарковского процесса, реализуемого каждым из заданий, или же имеются инструментальные средства для измерения этих характеристик.

Поток заданий постоянно используется на данной вычислительной системе и имеет практически неизменную структуру запросов ресурсов вычислительной системы, что позволяет говорить о принципиальной возможности нахождения такого порядка заданий, который является оптимальным при заданном составе ресурсов вычислительной системы.

1. Марковские процессы

Пусть имеется система, которая в произвольный момент времени tk может находиться в одном из состояний si, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, с вероятностью Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Через некоторые промежутки времени система переходит из одного состояния в другое. Каждый такой переход называется шагом процесса. Случайный процесс, протекающий в системе S, называется марковским, если для произвольного момента времени Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса вероятность любого состояния системы в будущем (при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) зависит только от её состояния в настоящем (при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) и не зависит от того, когда и каким образом система пришла в это состояние. Различают марковские процессы с дискретными состояниями и дискретным временем (стохастическая последовательность, или дискретная цепь Маркова) и марковские процессы с дискретным состоянием и непрерывным временем (непрерывная цепь Маркова). Оба типа цепей могут быть однородными и неоднородными.

Для дискретной цепи Маркова смены состояний процесса происходят в дискретные моменты времени ti с шагом Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Состояние системы si в момент tk необходимо характеризовать условными вероятностями Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1) того, что система за один шаг перейдёт в какое-либо состояние sj при условии, что в момент tk-1 она находилась в состоянии si. Вероятности Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1) =Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса являются основными характеристиками марковской цепи. Они называются вероятностями перехода или переходными вероятностями. Поскольку система может находиться в одном из состояний, то для каждого момента времени tr необходимо задать n2 вероятностей перехода Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Эта матрица называется матрицей переходных вероятностей или матрицей переходов. Для неё справедливо выражение Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Матрица переходных вероятностей обязательно является квадратной матрицей с неотрицательными элементами, образующими по строкам единичную сумму; матрица такого рода называется стохастической. В случае, когда вероятности перехода не зависят от времени, а зависят только от величины τ и не изменяются при сдвиге вдоль временной оси, цепь Маркова называется однородной. Для такой цепи задаётся матрица

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Вероятности перехода представляют собой важнейшие характеристики любой марковской цепи. Однако они по определению являются условными, и поэтому знание матрицы переходных вероятностей не полностью определяет цепь Маркова. Если отнести матрицу переходов к первому шагу, определяющему начало работы системы, то для исключения условностей необходимо задать ещё вероятности начальных состояний.

Вероятности начальных состояний Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,…, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса являются безусловными вероятностями и образуют матрицу-строку Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, сумма элементов которой по условию нормировки должна быть равна 1.

Матрица переходов даёт исчерпывающее представление о вероятностях возможных переходов за один шаг. Естественно возникает вопрос: как рассчитать вероятности того, что система, находящаяся в данный момент в состоянии si, переходит в состояние sj за r шагов. Матрица переходов за r шагов P(r) вычисляется как r-я степень матрицы перехода за один шаг P(r)=pr. Безусловные вероятности системы на r-м шаге определяются из выражений: Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Различают цепи эргодические и поглощающие. Это различие основано на классификации состояний. Состояние si называется невозвратным, если существуют такие состояния sj (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) и число шагов r, что pij(r)>0, но pij(q)=0 для всех q. Все остальные состояния называются возвратными. Таким образом, из невозвратного состояния всегда можно с положительной вероятностью и за какое-либо число шагов перейти в некоторое другое состояние. В то же время вернуться из этого состояния в первоначальное невозможно.

Если выбрать такие состояния si и sj, что для них при некоторых r и q выполняется неравенство pij(r)>0, pji(r)>0, то они называются сообщающимися. Если sj сообщается с si, а si с sk, то sj сообщается с sk. Это обстоятельство позволяет разделить множество возвратных состояний на классы (подмножества) сообщающихся состояний. Состояния, принадлежащие к различным классам, не сообщаются между собой. Если множество возвратных состояний состоит из одного класса, то оно называется эргодическим. Существуют так называемые поглощающие состояния, например если si – поглощающее состояние, то pii=1, pij=0. Цепи Маркова, не содержащие возвратные множества и образующие эргодическое множество, называются эргодическими. Свойства и методы расчетов параметров поглощающих и эргодических цепей различны.

Для непрерывной цепи Маркова вводится понятие плотности вероятности перехода (интенсивность потока событий) как предела отношения вероятности перехода системы за время Δt из состояния i в состояние j к длине промежутка:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса).

Если λij не зависит от t, то есть от того, в какой момент начинается Δt, то непрерывная цепь Маркова называется однородной, в противном случае она называется неоднородной.

Однородная цепь Маркова характеризуется тем, что все потоки, переводящие систему из одного состояния в другое, являются простейшими, то есть стационарными пуассоновскими потоками. При этом время непрерывного пребывания цепи в каждом состоянии распределено по экспоненциальному закону.

Для неоднородной цепи промежутки времени между соседними событиями распределены не по показательному закону.

Если непрерывная цепь Маркова является однородной и между любыми её двумя состояниями существует маршрут, то она эргодичная. Кроме того, если вероятности состояний системы pj не зависят от времени наблюдения системы и совпадают с её начальными вероятностями состояний Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса и стационарными вероятностями, т.е. Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, то режим цепи является стационарным.

Отметим, что понятия «стационарность управляющих потоков» и «стационарный режим» совершенно разные и из первого не следует второе. Таким образом, однородная непрерывная цепь Маркова определяется начальным распределением вероятностей Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, матрицей интенсивностей [λij] простейших потоков, где λij=pijλi, вектором экспоненциально распределённых времён пребывания в состояниях с параметрами {1/μ1, 1/μ2, …, 1/μn}.

Главное отличие полумарковского процесса от цепи Маркова состоит в отказе от требования, чтобы распределения времени пребывания в каждом состоянии подчинялись показательному закону. Обычно полумарковский процесс задаётся начальным распределением вероятностей Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, матрицей переходных вероятностей [pij] и совокупностью произвольных функций распределения времени пребывания в состояниях Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

В моменты переходов из одного состояния в другое полумарковский процесс обладает марковским свойством. Если рассматривать полумарковский процесс только в моменты переходов, то получающаяся при этом марковская цепь с дискретным временем называется вложенной марковской цепью (так как она содержится в полумарковском процессе). Вложенная цепь имеет то же пространство состояний S и тот же вектор P(0) начального распределения вероятностей состояний, что и полумарковский процесс, а матрицей переходов вложенной цепи является матрица P=[pij] полумарковского процесса.

Для эргодических полумарковских процессов, как и для эргодических марковских цепей, характерно наличие стационарного режима.

2. Метод Монте-Карло

Различные методы и приборы для определения параметров и характеристик случайных процессов можно объединить в две группы. Первую группу составляют приборы для определения корреляционных функций (корреляторы), спектральных плотностей (спектрометры), математических ожиданий, дисперсий, законов распределения и прочих случайных процессов и величин.

Все приборы первой группы можно разделить на две подгруппы. Одни определяют характеристики записанных случайных сигналов за достаточно большое время, намного превышающее время реализации самого случайного процесса. Другие (они в последнее время вызывают наибольший интерес) позволяют получать характеристики случайного процесса оперативно, в такт с поступлением информации при натурных испытаниях новых систем управления, так как, пользуясь их показаниями, можно непосредственно изменять процесс управления и в ходе эксперимента наблюдать за результатами этих изменений.

Вторая группа содержит методы и приборы, предназначенные для исследования случайных процессов и главным образом систем управления, в которых присутствуют случайные сигналы, на универсальных цифровых и аналоговых вычислительных машинах. Иногда для таких исследований приходится создавать специализированные вычислительные машины цифрового, аналогового или чаще всего аналого-цифрового (гибридного) типа, так как существующие типовые машины не приспособлены для решения некоторых задач.

Широко применяется на практике метод Монте-Карло (метод статических испытаний). Его основная идея чрезвычайно проста и заключается по существу в математическом моделировании на вычислительной машине тех случайных процессов и преобразований с ними, которые имеют место в реальной системе управления. Этот метод в основном реализуется на цифровых и, реже, на аналоговых вычислительных машинах.

Можно утверждать, что метод Монте-Карло остаётся чистым методом моделирования случайных процессов, чистым математическим экспериментом, в известном смысле лишённым ограничений, свойственным другим методам. Рассмотрим данный метод применительно к решению различных задач управления.

2.1 Общая характеристика метода Монте-Карло

Как уже указывалось, идея метода Монте-Карло (или метода статистического моделирования) очень проста и заключается в том, что в вычислительной машине создаётся процесс преобразования цифровых данных, аналогичный реальному процессу. Вероятностные характеристики обоих процессов (реального и смоделированного) совпадают с какой-то точностью.

Допустим, необходимо вычислить математическое ожидание случайной величины X, подчиняющейся некоторому закону распределения F(x). Для этого в машине реализуют датчик случайных чисел, имеющий данное распределение F(x), и по формуле, которую легко запрограммировать, определяют оценку математического ожидания:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Каждое значение случайной величины xi представляется в машине двоичным числом, которое поступает с выхода датчика случайных чисел на сумматор. Для статистического моделирования рассматриваемой задачи требуется N-кратное повторение решения.

Рассмотрим ещё один пример. Производится десять независимых выстрелов по мишени. Вероятность попадания при одном выстреле задана и равна p. Требуется определить вероятность того, что число попаданий будет чётным, т.е. 0, 2, 4, 6, 8, 10. Вероятность того, что число попаданий будет 2k, равна:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

откуда искомая вероятность

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1)

Если эта формула известна, то можно осуществить физический эксперимент, произведя несколько партий выстрелов (по десять в каждой) по реальной мишени. Но проще выполнить математический эксперимент на вычислительной машине следующим образом. Датчик случайных чисел выдаст в цифровом виде значение случайной величины ξ, подчиняющейся равномерному закону распределения в интервале [0,1]. Вероятность неравенства ξ<p равна p, т.е.

P {ξ<p}=p.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Для пояснения целесообразно обратиться к рис. 1, на котором весь набор случайных чисел представляется в виде точек отрезка [0,1]. Вероятность попадания случайной величины ξ, имеющей равномерное распределение в интервале [0,1], в интервал [0, p] (где Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) равна длине этого отрезка, т.е. p. Поэтому на каждом такте моделирования полученное число ξ сравнивают с заданной вероятностью p. Если ξ<p, то регистрируется попадание в мишень, в противном случае – промах. Далее проводят серию из десяти тактов и подсчитывают чётное или нечётное число попаданий. При большом числе серий (100–1000) получается вероятность, близкая к той, которая определяется по формуле (1).

Различают две области применения метода Монте-Карло. Во-первых, для исследования на вычислительных машинах таких случайных явлений и процессов, как прохождение элементарных ядерных частиц (нейтронов, протонов и пр.) через вещество, системы массового обслуживания (телефонная сеть, система парикмахерских, система ПВО и пр.), надёжность сложных систем, в которых выход из строя элементов и устранения неисправностей являются случайными процессами, статистическое распознавание образов. Это – применение статистического моделирования к изучению так называемых вероятностных систем управления.

Этот метод широко применяется и для исследования дискретных систем управления, когда используются кибернетические модели в виде вероятностного графа (например, сетевое планирование с β-распределением времени выполнением работ) или вероятностного автомата.

Если динамика системы управления описывается дифференциальными или разностными уравнениями (случай детерминированных систем управления) и на систему, например угловую следящую систему радиолокационной станции воздействуют случайные сигналы, то статическое моделирование также позволяет получить необходимые точностные характеристики. В данном случае с успехом применяются как аналоговые, так и цифровые вычислительные машины. Однако, учитывая более широкое применение при статистическом моделировании цифровых машин, рассмотрим в данном разделе вопросы, связанные только с этим типом машин.

Вторая область применения метода Монте-Карло охватывает чисто детерминированные, закономерные задачи, например нахождение значений определённых одномерных и многомерных интегралов. Особенно проявляется преимущество этого метода по сравнению с другими численными методами в случае кратных интегралов.

При решении алгебраических уравнений методом Монте-Карло число операций пропорционально числу уравнений, а при их решении детерминированными численными методами это число пропорционально кубу числа уравнений. Такое же приблизительно преимущество сохраняется вообще при выполнении различных вычислений с матрицами и особенно в операции обращения матрицы. Надо заметить, что универсальные вычислительные машины не приспособлены для матричных вычислений и метод Монте-Карло, применённый на этих машинах, лишь несколько улучшает процесс решения, но особенно преимущества вероятностного счёта проявляются при использовании специализированных вероятностных машин. Основной идеей, которая используется при решении детерминированных задач методом Монте-Карло, является замена детерминированной задачи эквивалентной статистической задачей, к которой можно применять этот метод. Естественно, что при такой замене вместо точного решения задачи получается приближённое решение, погрешность которого уменьшается с увеличением числа испытаний.

Эта идея используется в задачах дискретной оптимизации, которые возникают при управлении. Часто эти задачи сводятся к перебору большого числа вариантов, исчисляемого комбинаторными числами вида N=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Так, задача распределения n видов ресурсов между отраслями для n>3 не может быть точно решена на существующих цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) и ЦВМ ближайшего будущего из-за большого объёма перебора вариантов. Однако таких задач возникает очень много в кибернетике, например синтез конечных автоматов. Если искусственно ввести вероятностную модель-аналог, то задача существенно упростится, правда, решение будет приближённым, но его можно получить с помощью современных вычислительных машин за приемлемое время счёта.

При обработке больших массивов информации и управлении сверхбольшими системами, которые насчитывают свыше 100 тыс. компонентов (например, видов работ, промышленных изделий и пр.), встаёт задача укрупнения или эталонизации, т.е. сведения сверхбольшого массива к 100–1000 раз меньшему массиву эталонов. Это можно выполнить с помощью вероятностной модели. Считается, что каждый эталон может реализоваться или материализоваться в виде конкретного представителя случайным образом с законом вероятности, определяемым относительной частотой появления этого представителя. Вместо исходной детерминированной системы вводится эквивалентная вероятностная модель, которая легче поддаётся расчёту. Можно построить несколько уровней, строя эталоны эталонов. Во всех этих вероятностных моделях с успехом применяется метод Монте-Карло. Очевидно, что успех и точность статистического моделирования зависит в основном от качества последовательности случайных чисел и выбора оптимального алгоритма моделирования.

Задача получения случайных чисел обычно разбивается на две. Вначале получают последовательность случайных чисел, имеющих равномерное распределение в интервале [0,1]. Затем из неё получают последовательность случайных чисел, имеющих произвольный закон распределения. Один из способов такого преобразования состоит в использовании нелинейных преобразований. Пусть имеется случайная величина X, функция распределения вероятности для которой

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Если y является функцией x, т.е. y=F(x), то Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса и поэтому Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Таким образом, для получения последовательности случайных чисел, имеющих заданную функцию распределения F(x), необходимо каждое число y с выхода датчика случайных чисел, который формирует числа с равномерным законом распределения в интервале [0,1], подать на нелинейное устройство (аналоговое или цифровое), в котором реализуется функция, обратная F(x), т.е.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (2)

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Полученная таким способом случайная величина X будет иметь функцию распределения F(x). Рассмотренная выше процедура может быть использована для графического способа получения случайных чисел, имеющих заданный закон распределения. Для этого на миллиметровой бумаге строится функция F(x) и вводится в рассмотрение другая случайная величина Y, которая связана со случайной величиной X соотношением (2) (рис. 2).

Так как любая функция распределения монотонно неубывающая, то

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда следует, что величина Y имеет равномерный закон распределения в интервале [0,1], т. к. её функция распределения равна самой величине

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Плотность распределения вероятности для Y

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Для получения значения X берётся число из таблиц случайных чисел, имеющих равномерное распределение, которое откладывается на оси ординат (рис. 2), и на оси абсцисс считывается соответствующее число X. Повторив неоднократно эту процедуру, получим набор случайных чисел, имеющих закон распределения F(x). Таким образом, основная проблема заключается в получении равномерно распределённых в интервале [0,1] случайных чисел. Один из методов, который используется при физическом способе получения случайных чисел для ЭВМ, состоит в формировании дискретной случайной величины, которая может принимать только два значения: 0 или 1 с вероятностями

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Далее будем рассматривать бесконечную последовательность z1, z2, z3,… как значения разрядов двоичного числа ξ* вида

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Можно доказать, что случайная величина ξ*, заключённая в интервале [0,1], имеет равномерный закон распределения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

В цифровой вычислительной машине имеется конечное число разрядов k. Поэтому максимальное количество несовпадающих между собой чисел равно 2k. В связи с этим в машине можно реализовать дискретную совокупность случайных чисел, т.е. конечное множество чисел, имеющих равномерный закон распределения. Такое распределение называется квазиравномерным. Возможные значения реализации дискретного псевдослучайного числа Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса в вычислительной машине с k разрядами будут иметь вид:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (3)

Вероятность каждого значения (3) равна 2-k. Эти значения можно получить следующим образом

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Случайная величина Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса имеет математическое ожидание

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Учитывая, что

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

и выражение для конечной суммы геометрической прогрессии

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (4)

получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (5)

Аналогично можно определить дисперсию величины Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

откуда

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

или, используя формулу (4), получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (6)

Согласно формуле (5) оценка Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса величины ξ* получается смещённой при конечном k. Это смещение особенно сказывается при малом k. Поэтому вместо Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса вводят оценку

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (7)

где

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Очевидно, что случайная величина ξ в соответствии с соотношением (3) может принимать значения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, i=0,1,2,…, 2k-1

с вероятностью p=1/2k.

Математическое ожидание и дисперсию величины ξ можно получить из соотношений (5) и (6), если учесть (7). Действительно,

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса;

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда получаем выражение для среднеквадратичного значения в виде

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (8)

Напомним, что для равномерно распределённой в интервале [0,1] величины x имеем

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Из формулы (8) следует, что при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса среднеквадратичное отклонение σ квазиравномерной совокупности стремится к Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Ниже приведены значения отношения среднеквадратичных значений двух величин ξ и η в зависимости от числа разрядов, причём величина η имеет равномерное распределение в интервале [0,1] (табл. 1).

Таблица 1

k

2

3

5

10

15
σξ/ση

1,29

1,14

1,030

1,001

1,00

Из табл. 1 видно, что при k>10 различие в дисперсиях несущественно.

На основании вышеизложенного задача получения совокупности квазиравномерных чисел сводится к получению последовательности независимых случайных величин zi (i=1,2,…, k), каждая из которых принимает значение 0 или 1 с вероятностью 1/2. Различают два способа получения совокупности этих величин: физический способ генерирования и алгоритмическое получение так называемых псевдослучайных чисел. В первом случае требуется специальная электронная приставка к цифровой вычислительной машине, во втором случае загружаются блоки машины.

При физическом генерировании чаще всего используются радиоактивные источники или шумящие электронные устройства. В первом случае радиоактивные частицы, излучаемые источником, поступают на счётчик частиц. Если показание счётчика чётное, то zi=1, если нечётное, то zi=0. Определим вероятность того, что zi=1. Число частиц k, которое испускается за время Δt, подчиняются закону Пуассона:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Вероятность чётного числа частиц

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Таким образом, при больших λΔt вероятность P{Zi=1} близка к 1/2.

Второй способ получения случайных чисел zi более удобен и связан с собственными шумами электронных ламп. При усилении этих шумов получается напряжение u(t), которое является случайным процессом. Если брать его значения, достаточно отстоящие друг от друга, так чтобы они были некоррелированы, то величины u(ti) образуют последовательность независимых случайных величин. Обычно выбирают уровень отсечки a и полагают

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

причём уровень a следует выбрать так, чтобы

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Также применяется более сложная логика образования чисел zi. В первом варианте используют два соседних значения u(ti) и u(ti+1), и величина Zi строится по такому правилу:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Если пара u(ti) – a и u(ti+1) – a одного знака, то берётся следующая пара. Требуется определить вероятность при заданной логике. Будем считать, что P {u(ti)>a}=W и постоянная для всех ti. Тогда вероятность события Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса равна по формуле событий A1Hv. Здесь Hv – это вероятность того, что v раз появилась пара одинакового знака

u(ti) – a; u(ti+1) – a. (9)

Поэтому вероятность события A1Hv

P{A1Hv}=W (1-W) [W2+(1-W)2]v.

Это – вероятность того, что после v пар вида (9) появилось событие A1. Оно может появиться сразу с вероятностью W (1-W), оно может появиться и после одной пары вида (9) с вероятностью

W (1-W) [W2+(1+W)2]

и т.д. В результате

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

или

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда следует, что если W=const, то логика обеспечивает хорошую последовательность случайных чисел. Второй способ формирования чисел zi состоит в следующем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Пусть

W=P {u(ti)>a}=1/2+ξ.

Тогда

P{Zi=1}=2W (1-W)=1/2–2ξ2.

Чем меньше ξ, тем ближе вероятность P{Zi=1} к величине 1/2.

Для получения случайных чисел алгоритмическим путём с помощью специальных программ на вычислительной машине разработано большое количество методов. Так как на ЦВМ невозможно получить идеальную последовательность случайных чисел хотя бы потому, что на ней можно набрать конечное множество чисел, такие последовательности называются псевдослучайными. На самом деле повторяемость или периодичность в последовательности псевдослучайных чисел наступает значительно раньше и обусловливается спецификой алгоритма получения случайных чисел. Точные аналитические методы определения периодичности, как правило, отсутствуют, и величина периода последовательности псевдослучайных чисел определяется экспериментально на ЦВМ. Большинство алгоритмов получается эвристически и уточняется в процессе экспериментальной проверки. Рассмотрение начнём с так называемого метода усечений. Пусть задана произвольная случайная величина u, изменяющаяся в интервале [0,1], т.е. Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Образуем из неё другую случайную величину

un=u [mod 2-n], (10)

где u [mod 2-n] используется для определения операции получения остатка от деления числа u на 2-n. Можно доказать, что величины un в пределе при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса имеют равномерное распределение в интервале [0,1].

По существу с помощью формулы (10) осуществляется усечение исходного числа со стороны старших разрядов. При оставлении далёких младших разрядов естественно исключается закономерность в числах и они более приближаются к случайным. Рассмотрим это на примере.

Пример 1. Пусть u = 0,10011101… = 1·1/2 + 0·1/22 + 0·1/23 + 1·1/24 + 1·1/25 + 1·1/26 + 0·1/27 + 1·1/28 + …

Выберем для простоты n=4. Тогда {u mod 2-4} = 0,1101…

Из рассмотренного свойства ясно, что существует большое количество алгоритмов получения псевдослучайных чисел. При этом после операции усечения со стороны младших разрядов применяется стандартная процедура нормализации числа в цифровой вычислительной машине. Так, если усечённое слева число не умещается по длине в машине, то производится усечение числа справа.

При проверке качества псевдослучайных чисел прежде всего интересуются длиной отрезка апериодичности и длиной периода (рис. 3). Под длиной отрезка апериодичности L понимается совокупность последовательно полученных случайных чисел α1, …, αL таких, что αi Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаαj при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, но αL+1 равно одному из αk (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса).

Под длиной периода последовательности псевдослучайных чисел понимается T=L-i+1. Начиная с некоторого номера i числа будут периодически повторяться с этим периодом (рис. 3).

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Как правило, эти два параметра (длины апериодичности и периода) определяются экспериментально. Качество совпадения закона распределения случайных чисел с равномерным законом проверяется с помощью критериев согласия.

2.2 Точность метода Монте-Карло

Метод Монте-Карло применяется там, где не требуется высокой точности. Например, если определяют вероятность поражения мишени при стрельбе, то разница между p1=0,8 и p2=0,805 несущественна. Обычно считается, что метод Монте-Карло позволяет получить точность примерно 0,01–0,05 максимального значения определяемой величины.

Получим некоторые рабочие формулы. Определим по методу Монте-Карло вероятность пребывания системы в некотором состоянии. Эта вероятность оценивается отношением

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где M – число пребываний системы в этом состоянии в результате N моделирований. Учитывая выражение для дисперсии величины M/N

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

и неравенство Чебышёва

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (11)

напишем

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (12)

Величина

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

есть ни что иное, как ошибка моделирования по методу Монте-Карло. С помощью формулы (11) можно написать следующую формулу для величины (12):

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

или

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где p0 – вероятность невыполнения этой оценки. С помощью частоты M/N может быть получена оценка математического ожидания mx некоторой случайной величины X. Ошибка этой оценки

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

находится с помощью соотношения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда видно, что ошибка моделирования находится в квадратичной зависимости от числа реализаций, т.е.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (13)

Пример 2. Допустим, что определяется математическое ожидание ошибки x поражения мишени. Процесс стрельбы и поражения моделируется на ЦВМ по методу Монте-Карло. Требуется точность моделирования δ = 0,1 м с вероятностью p = 1-p0 = 0,9 при заданной дисперсии σx = 1 м. Необходимо определить количество моделирований N. По формуле (13) получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

При таком количестве реализаций обеспечивается δ=0,1 м с вероятностью p=0,9.

3. Метод ветвей и границ

Все комбинаторные методы решения задач целочисленного программирования основаны на той или иной идее направленного перебора вариантов, в результате которого путём перебора сокращенного числа допустимых решений отыскивается оптимальное решение. Перебор осуществляется с помощью определённого комплекса правил, которые позволяют исключать подмножества вариантов, не содержащие оптимальной точки.

В целом эти методы легче справляются с проблемой округлений, чем методы отсечения, как правило, не используют симплекс-процедуру линейного программирования и имеют более «простую арифметику» и более «сложную логику».

Основное содержание этих методов составляют динамическое программирование и совокупность способов решения, объединённых общим термином – метод «ветвей и границ».

Комплексный подход по схеме ветвлений объединяет целый ряд близких комбинаторных методов, как-то: метод ветвей и границ, метод последовательного конструирования, анализа и отсева вариантов и др. Общая идея метода крайне проста. Множество допустимых планов некоторым способом разбивается на подмножество. В свою очередь каждое из подмножеств по этому же или другому способу снова разбиваются на подмножества до тех пор, пока каждое подмножество не будет представлять собой точку в многомерном пространстве. В силу конечности наборов значений переменных дерево подмножеств (схема ветвления) конечно.

Построение схемы ветвления есть ни что иное, как формирование процедуры перебора. Перебор может осуществляться различными способами. Сечение исходной допустимой области G0 гиперплоскостью на части G11 и G12 с последующим разделением G11 на G21 и G22 представляет собой построение дерева ветвлений с соответствующими подмно-жествами, как это показано на рис. 4.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Возможность оценки образуемых подмножеств по наибольшему (наименьшему) значению для задач минимизации (максимизации) позволяет сократить перебор в силу того, что одно из подмножеств при выполнении определённых соотношений исключается и не нуждается в последующем анализе.

Понятно, что выбор оценок и схемы ветвления взаимосвязаны и трудно указать общие рекомендации по использованию на практике этого метода.

Схема ветвления иллюстрируется решением обобщённой задачи одномерного раскроя (пример 3) с конкретными числовыми данными.

Пример 3.

Имеются заготовки длиной a1=18, a2=16, a3=13. Разрезая их на части, но не склеивая, можно получать детали длинной b1=12, b2=10, b3=8, b4=6, b5=5, b6=4. Стоимость каждой детали известна и в условных единицах численно равна их длине. Перечисленные детали представляют собой «портфель заказов», который желательно обеспечить в первую очередь. В том случае, если это невозможно, максимизируется стоимость получаемых деталей из заданной номенклатуры. Если же портфель заказов обеспечивается, необходимо максимизировать стоимость дополнительной продукции.

Величину Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса будем называть дефицитом. Отрицательность дефицита ещё не означает существование варианта раскроя, при положительном дефиците раскрой невозможен. Это свойство может быть использовано для указания перспективности варианта. Так, если заготовка a2 раскраивается на b2 и b5, то независимо от комбинаций остальных отрезков раскрой невыполним, поскольку для оставшихся отрезков дефицит положителен.

Первые этапы приводимой ниже схемы ветвления, использующей комбинаторные отношения подмножеств вариантов, показаны на рис. 5. На первом этапе формируются разбиения первой группы отрезков (заготовок) на вторую группу (деталей) независимо от того, какой именно отрезок первой группы разрезается. Количество ветвей первого этапа можно вычислить лишь по рекуррентным соотношениям. Смысл подмножества {1, 2, 3} заключается в том, что один из отрезков первой группы в результате раскроя даёт один отрезок второй группы, один из оставшихся отрезков первой группы раскраивается на два отрезка второй группы из числа оставшихся и, наконец, последний отрезок первой группы делится на три части, образуя три отрезка второй группы. На втором этапе формируются все перестановки (с учётом порядка) элементов первого этапа. Скажем, вариант {2, 1, 3} означает, что именно первый элемент первой группы a1 разрезается на две части и т.д.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Очередной этап ветвления образуется фиксацией отрезков второй группы при указанном на предыдущем этапе числе частей, на которое разрезается первый элемент. Другими словами, формируем сочетания по числу разделений первого элемента первого множества на число элементов второго множества. В дальнейшем фиксируем отрезки второй группы при втором элементе первой группы и, наконец, при оставшемся элементе первой группы получаем варианты раскроя, всего 447 вариантов. В подробно описанной схеме ветвления в отличие от часто применяемых ни на одном этапе не используется конкретный числовой материал. Рекомендуется построить для этого же примера иную схему ветвления, начиная с третьего этапа, по следующему признаку: отрезки второй группы фиксируются при элементе первой группы, разрезаемом на меньшее число частей. Затем надо сравнить схемы. Нетрудно убедиться, что на каждом этапе ветвления осуществляется по регулярной процедуре, что позволяет запоминать лишь один вариант. Сравнение дефицитов предыдущего и последующего вариантов позволяет выделить перспективную ветвь. Окончательный результат имеет вид:

{(b2, b3), (b4, b5, b6), (b1)};

{(b1, b4), (b2, b5), (b3, b6)};

{(b1, b4), (b2, b6), (b3, b5)};

{(b1, b5), (b2, b4), (b3, b6)};

{(b2, b3), (b1, b6), (b4, b5)};

{(b1, b6), (b2, b4), (b3, b5)};

{(b2, b4), (b1, b6), (b3, b5)}.

Формально задачу можно было бы свести к общему виду линейной задачи целочисленного программирования, но такое сведение приведёт к значительному увеличению количества переменных и другим трудностям. Матрица коэффициентов при этом приобретает квазиблочный вид с неплотным заполнением её отличными от нуля элементами. Как правило, задачи многоиндексные с большим числом условий и сложной упорядоченностью рекомендуется решать по схеме ветвлений, используя специфику условий и ограничений.

Для задач дискретного типа этот метод получил наибольшее распространение в силу простоты и доступности самого метода и, кроме того, наиболее естественной формы описания систем условий и ограничений, являющихся, как правило, отправным пунктом построения дерева ветвления. По существу большинство оригинальных алгоритмов (Балаша-Фора-Мальгранжа, Черенина, Джефферсона, Хиллиера и др.) являются модификациями метода ветвей и границ с учётом специфики условий задачи.

4. Построение оптимальной последовательности заданий на обработку в узле вычислительной системы

4.1 Формализация вычислительного процесса и рабочей нагрузки

Узел вычислительной системы представляется в виде совокупности оборудования и программных компонент. Оборудование включает в себя: центральный процессор (CPU), внешнюю память (HDD), устройства ввода-вывода информации (IOI). Программными компонентами в вычислительной системе являются операционная система (OS) и множество задач, реализуемых по запросам рабочей нагрузки. Для моделирования рабочей нагрузки на узлах вычислительной системы необходимо провести декомпозицию каждого задания пакета рабочей нагрузки на отдельные программные модули (ПМj). Количество и типы программных модулей зависят от имеющегося состава оборудования и программных средств узла вычислительной системы. При этом можно выделить следующие типы программных модулей: ввода информации; обработки информации; реализация вычислений на центральном процессоре; вывода информации. Модуль обработки информации обращается к базе данных вычислительной системы.

В свою очередь реализация обращения к базе данных также имеет определённую структуру, характеризующуюся графом GBD связей модулей в базе данных (MDBk). Предполагается, что характер следования друг за другом модулей базы данных при выполнении запросов в модуле обработки информации также является полумарковским.

Поскольку реализация задания i из рабочей нагрузки характеризуется полумарковским процессом, то для определения характера этого процесса необходимо задать следующие характеристики:

матрицу вероятности переходов i-го задания от одного (j-го) программного модуля к другому (l-му) программному модулю МРi=||Рijl||;

матрицу, элементами которой являются функции распределения времени обработки задачи i в i-ом программном модуле при условии получения им управления от j-го программного модуля (MFi=||Fi(tjl)||);

тип j-го программного модуля, с которого начинается полумарковский процесс задания i (jOi) и количество j-х программных модулей, реализуемых цепочкой j-х программных модулей (nOi).

Аналогичным способом определяются характеристики полумарковского процесса реализации обмена. В качестве исходной информации задаются:

матрица вероятностей следования друг за другом MDBjk (Mqj=||qjks||);

матрица, элементами которой являются функции распределения объёмов информации при выполнении MDBjs при условии того, что перед этим использовался модуль MDBjk (МФj=||Fj(Vobjs)||);

тип MDBjk, с которого начинается обращение к базе данных (kO), и количество MDBjk, реализуемое при данном обращении j-го программного модуля к базе данных (mOj).

4.2 Особенности организации имитационного эксперимента

Динамика выполнения задач пользователей на оборудовании узла вычислительной системы отражается последовательностью j-х программных модулей и имеет вероятностный характер. Каждый j-й программный модуль узла захватывает ресурс центрального процессора, часть ресурса оперативной памяти (Voni) и обращается к внешней памяти (HDD). Ресурс центрального процессора всегда выделяется j-м программным модулем полностью. Распределение ресурса центрального процессора организует операционная система. Ресурс центрального процессора распределяется по всем j-м программным модулям и для его выделения на определённый квант времени (Δt) используется система управляющих сигналов, формируемых по заявкам, поступающим от j-х программных модулей. Внешняя память моделируется как место размещения базы данных, и поэтому выделение ресурса внешней памяти для j-х программных модулей осуществляется до завершения выполнения задания. Функционирование устройств информации ввода вывода и модуля вывода информации моделируются как обычные устройства массового обслуживания с дисциплиной FIFO.

Время, затраченное на выполнение задания i, обозначим через Тжi. Причём, в Тжi включается сумма времени обслуживания задачи i на всех устройствах вычислительной системы, а также сумма времён издержек выполнения запросов заданий из-за занятости требуемых ресурсов другими задачами.

Целью моделирования вычислительного процесса в вычислительных системах является минимизация Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаза счёт оптимизации порядка входа заданий рабочей нагрузки в вычислительной системе при неизменном составе ресурсов системы. Для получения оптимальной последовательности задач рабочей нагрузки необходимо знать: перечисленные ранее характеристики полумарковского представления процесса решения задач; ресурсные характеристики вычислительной системы; возможные реакции вычислительной системы на задания рабочей нагрузки с целью подсчёта времени обработки i-го задания в вычислительной системе.

Предполагается, что первые два условия задаются до постановки имитационного эксперимента. Поэтому ниже рассматриваются особенности моделирования вариантов обработки заданий в вычислительной системе.

Поскольку каждое задание использует ресурс вычислительной системы вероятностным образом, то для расчёта наиболее вероятного времени обработки узлом вычислительной системы i-го задания Tжi, а также коэффициентов загрузки центрального процессора (ηCPU) и внешней памяти (ηHDD) используется метод Монте-Карло. Количество реализаций (N) i-го задания i=1,…, n в вычислительной системе определяется из точности моделирования (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) для получения оценок вектора (Тжi, ηCPUi, ηHDDi). По окончании N реализаций имитационного эксперимента всех n заданий рабочей нагрузки получается матрица для каждого отклика (Тжi, ηCPUi, ηHDDi). Методика расчёта компонент этого вектора реализуется следующей последовательностью шагов.

Шаг 1. Нахождение времени решения задач (Тжi) и определение коэффициентов загрузки (ηCPU, ηHDDi) для различных уровней мультипрограммирования. Заметим, что обычно число уровней мультипрограммирования редко превышает величину 5, поэтому в нашем исследовании будем ориентироваться на максимальный уровень мультипрограммирования равный 5. Алгоритм реализации шага 1 основан на методе Монте-Карло для каждого уровня мультипрограммирования.

После N реализаций имитационного эксперимента с моделью вычислительного процесса для h-го уровня мультипрограммирования (h-й вариант вычислительного процесса, h=0,…, 5) по методу Монте-Карло будет сформировано три матрицы, компонентами которой будут пары значений:

M1ih=||(MTжih, DTжih)||; M2ih=||(MηCPUih, DCPUih)||; M3ih=||(MηHDDih, DηHDDih)||.

Шаг 2. По матрицам M1ih, M2ih, M3ih для h-го уровня мультипрограммирования определяют математические ожидания и дисперсии вычислений каждого из откликов: времени решения всего пакета (МТПАКh, МТПАКh); общей загрузки центрального процессора (MηHDDh, DηHDDh); общей загрузки внешней памяти (MηHDDh, DηHDDh) по формулам:

MYПАКh=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, DYПАКh=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где 0Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаδiИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса1 – весовой коэффициент задач i-го типа в пакете;

m0 – общее число задач в пакете;

mi – количество задач i-го типа в пакете;

YПАКh – отклик, содержание которого соответствует одной из характеристик вычислительного процесса в вычислительной системе (Тж, ηCPU, ηHDD).

4.3 Модификация последовательности решения задач в пакете по методу ветвей и границ

Описанная выше структура пакета рабочей нагрузки позволяет выделить следующие возможные случаи количества типов заданий.

Все задания пакета рабочей нагрузки имеют один и тот же тип (i=1).

В пакете имеются различные типы заданий и количество типов (1<i<m0).

Все задания пакета имеют различные типы (i=m0).

Наибольший интерес для исследования поиска оптимального расположения задач в пакете рабочей нагрузки представляет третий случай. Поэтому рассмотрим применение метода ветвей и границ для этого случая.

Шаг 0. Вычисляется общее время обработки всего ещё не упорядоченного пакета Tξ(STR).

Шаг 1. Размерность множества STR равна n (|STR| = n). На первом уровне ветвления вычисляются оценки Tξ(STRi1), i=1,…, n. Они вычисляются при условии, что i-е задание начинает обрабатываться первым, а оставшиеся n-1 заданий входят в расписание по мере возрастания Тжi. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRi1) и соответствующее i-е задание (i1) вставляется в расписание первым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными.

Шаг 2. Размерность массива STR равна n-1 (|STR| = n-1). Этот уровень ветвления осуществляется при условии, что одно из заданий i (i1) уже вставлено в расписание для обработки первым. Для остальных n-1 заданий, ещё не вставленных в расписание, вычисляются оценки Tξ(STRi2), i=1,…, n-1, при условии, что задание i загружается для обработки вторым, а оставшиеся n-2 заданий входят в расписание по мере возрастания Тжi. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRi2) и соответствующее i-е задание (i2) вставляется в расписание вторым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными. В результате второго шага в оптимальное расписание будут вставлены уже два задания.

Шаг k (k>2). Размерность массива STR равна n-k+1 (|STR| = n-k+1). Этот уровень ветвления осуществляется при условии, что k-1 задание уже вставлено в расписание. Для остальных n-k+1 заданий, ещё не вставленных в расписание, вычисляются оценки Tξ(STRik), i=1,…, n-k+1. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRik) и соответствующее i-е задание (ik) вставляется в расписание k-ым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными. В результате k-го шага в оптимальное расписание будут вставлены уже k заданий.

Шаг n. Размерность множества STR равна 1 (|STR| = 1). На этом шаге осталось только одно задание, не вставленное в расписание. Оно вставляется в расписание последним, и вычисляется оценка Tξ(STRin), i=1, которая и будет итоговой оценкой (временем) обработки заданий пакета рабочей нагрузки при соответствующем ей расписании.

После получения оптимальной последовательности порядка задач с помощью метода ветвей и границ необходимо сравнить это время обработки пакета со временем, полученным при начальном расположении заданий в пакете рабочей нагрузки.

Заключение

Проблема адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса представляется актуальной из-за необходимости повышения эффективности использования ресурсов вычислительной системы и качества обслуживания запросов пользователя. Кроме того, на практике зачастую непрерывно меняются и состав, и структура рабочей нагрузки, что усложняет ситуацию выбора оптимального варианта вычислительного процесса.

Изучив и проанализировав ряд научных статей, посвящённых данной проблеме, следует отметить, что наиболее простым и распространённым способом её решения является метод ветвей и границ. Было установлено, что большинство существующих оригинальных алгоритмов являются модификациями данного метода. Впервые метод ветвей и границ был предложен Лендом и Дойгом в 1960 году для решения общей задачи целочисленного линейного программирования. Интерес к этому методу и фактически его «второе рождение» связано с работой Литтла, Мурти, Суини и Кэрела, посвященной задаче комивояжера. Начиная с этого момента, появилось большое число работ, посвященных методу ветвей и границ и различным его модификациям.

Можно утверждать, что проблема адаптации рабочей нагрузки будет оставаться актуальной и в ближайшем будущем в связи с тем, что её можно решать и в условиях локальных вычислительных сетей.

Таким образом, рассмотренное применение метода ветвей и границ к построению оптимальной последовательности заданий на обработку в вычислительной системе позволяет говорить о возможной эффективности привлечения этого метода к такому типу задач.

Список источников

Галиев Р.С. Экспериментальные методы исследования вычислительного процесса ЕС ЭВМ. – Дис., Гомель, 1987.

Демиденко О.М., Максимей И.В., Имитационное моделирование взаимодействия процессов в вычислительных системах. – Мн.: Белорусская наука, 2000.

Корбут А.А., Финкельштейн Ю.Ю., Дискретное программирование. – М.: Наука, 1969.

Максимей И.В., Серегина В.С. Задачи и модели исследования операций. Часть 2. – Гомель, 1999.

Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1988.

Грек В.В., Максимей И.В. Стандартизация и метрология систем обработки данных. – Мн.: Высшая школа, 1994.

Бышик Т.П., Маслович С.Ф., Мережа В.Л. О построении оптимальной последовательности заданий на обработку в узле ЛВС // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. – 2002. – №6 (15) – С. 7–9.

Кузин Л.Т. Основы кибернетики. Том 1. – М.: Энергия, 1973.

Land A.H., and Doig A.G. An automatic method of solving discrete programming problems. Econometrica. v28 (1960), pp.497–520.

Little J.D.C., Murty K.G., Sweeney D.W., and Karel C. An algorithm for the traveling salesman problem. Operations Research. v11 (1963), pp. 972–989.

Реферат: PENTIUM Processor. Технический обзор

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АНГАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Реферат

Тема: P E N T I U M P r o c e s s o r

Технический обзор

Кафедра: ПЭ

Факультет: ВМК

Группа: ВМКу-01-4

Выполнил: Печенин А.В.________________

Проверил(а): ________________

г. Ангарск 2003 г.

Содержание:

1. Аннотация

2. Краткий исторический обзор

3. Особенности технологии Pentium процессора

4. Основные нововведения

5. Особенности архитектуры Pentium процессора

6. Сравнительные характеристики

P E N T I U M processor

История появления Pentium процессора.

Одним обычным тихим воскресным утром 10 мая 1992 года, четыре инженера фирмы INTEL прибыли в аэропорт San Jose International.
Установив видеоаппаратуру, Анжела Чанг, Эрик Деваннайн, Автар Саини и
Сухель Заатри нервозно прохаживались по залу, ожидая с минуты на минуту самолета из Орегона. Когда Марк Хопман, спустя несколько минут после приземления самолета, вышел из коридора, держа в руках маленький голубой чемодан, вся встречающая группа направилась к нему. Все внимание было приковано к чемодану, в котором находился продукт разработчиков 5
Орегонской фабрики. Трудно было поверить, что в этом чемодане находился результат трехлетнего труда многих людей, воплощенный в маленький чип.
Так началась жизнь Pentium процессора, который формально был представлен 22 марта 1993 года.

В то время, когда Винод Дэм делал первые наброски, начав в июне 1989 года разработку Pentium процессора, он и не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достижений фирмы INTEL. С появлением
Pentium процессора рынок компьютеров сразу изменился и начался новый этап конкуренции. San Microsistems, MIPS и другие продавцы RISC процессоров, разрабатывающие супербыстрые чипы, безоговорочно признали, что новый процессор фирмы INTEL станет стандартом для новых настольных PC.

Процесс рождения Pentium процессора был нелегким.

По теории, создавая процессор, команда разработчиков создает концепцию проекта, в котором определяются его основные свойства и нововведения.
Далее инженеры проектируют логику, которая затем воплощается в конкретные схемы. Как только заканчивается схемотехническое проектирование, проектировщики топологии прорисовывают каждый транзистор. В результате их труда создается конечный шаблон.

Реально же все было иначе. Традиционный процесс проектирования был кардинально переработан, поскольку требовались ускоренные темпы реализации проекта.

Как только команда разработчиков выполняла локальную задачу, менеджеры перераспределяли ресурсы. Каждый инженер решал персональную задачу. Командный дух постоянно подвергался таким испытаниям, как задержки и трудности, однако временной план выполнения проекта от этого не зависел. Для выполнения всех задач использовались самые последние достижения автоматизированного проектирования. Очень пригодился опыт, накопленный при проектировании и решении аналогичных проблем в 286,
Intel386 и Intel486 процессорах.

Как только выполнялся очередной этап проекта, сразу начинался процесс всеобъемлющего тестирования. Было желание не повторить проблемы, возникшие в свое время с Intel486, задержавшие его запуск в производство.
Каждая ошибка трассировалась в обратном порядке, и устранялись ее причины.
Остальные инженеры выполняли сотни тестирований для проверки логики, архитектуры и общей конструкции. Они выполнили более чем 5000 уточняющих тестирований, прежде чем Pentium процессор обрел свою архитектуру. Для тестирования была разработана специальная технология, позволившая имитировать функционирование Pentium процессора с использованием программируемых устройств, объединенных на 14 платах с помощью кабелей.
Только когда были обнаружены все ошибки, процессор смог работать в реальной системе.
В дополнение ко всему, в процессе разработки и тестирования Pentium процессора принимали активное участие все основные разработчики персональных компьютеров и программного обеспечения, что немало способствовало общему успеху проекта.

В конце 1991 года, когда была завершен макет процессора, инженеры смогли запустить на нем программное обеспечение. Проектировщики начали изучать под микроскопом разводку и прохождение сигналов по подложке с целью оптимизации топологии и повышения эффективности работы.

Проектирование в основном было завершено в феврале 1992 года.
Началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров, в течение которого испытаниям подвергались все блоки и узлы. В апреле 1992 года было принято решение, что пора начинать промышленное освоение Pentium процессора. В качестве основной промышленной базы была выбрана 5
Орегонская фабрика. Более 3 миллионов транзисторов были окончательно перенесены на шаблоны. Началось промышленное освоение производства и доводка технических характеристик, завершившиеся через 10 месяцев, 22 марта
1993 года широкой презентацией Pentium процессора.

Современная микропроцессорная технология фирмы INTEL.

Достижения фирмы INTEL в искусстве проектирования и производства полупроводников делают возможным производить мощные микропроцессоры во все более малых корпусах. Разработчики микропроцессоров в настоящее время работают с комплементарным технологическим процессом металл-оксид полупроводник (CMOS) с разрешением менее чем микрон.

Использование субмикронной технологии позволяет разработчикам фирмы
INTEL располагать больше транзисторов на каждой подложке. Это сделало возможным увеличение количества транзисторов для семейства X86 от 29,000 в
8086 процессоре до 1,2 миллионов в процессоре Intel486 DX2, с наивысшим достижением в Pentium процессоре. Выполненный по 0.8 микронной BiCMOS технологии, он содержит 3.1 миллиона транзисторов. Технология BiCMOS объединяет преимущества двух технологий: биполярной (скорость) и CMOS
(малое энергопотребление). С помощью более чем в два раза большего количества транзисторов Pentium процессора по сравнению с Intel486, разработчики поместили на подложке компоненты, ранее располагавшимися снаружи процессора. Наличие компонентов внутри уменьшает время доступа, что существенно увеличивает производительность. 0.8 микронная технология фирмы INTEL использует трехслойный метал и имеет уровень, более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микронной технологией двухслойного металла, используемой в процессоре Intel486.

Фирма INTEL использовала самые последние достижения технологии проектирования микропроцессоров для достижения преимуществ, сравнимых с альтернативными архитектурами, используемыми в научных и инженерных рабочих станциях, обеспечив при этом совместимость с программным обеспечение стоимостью $50 миллиардов, наработанного для семейства микропроцессоров серии X86.

Да и само программное обеспечение для Pentium процессора разрабатывалось по новой технологии. Еще на этапе проектирования аппаратных средств процессора к проекту стали привлекаться эксперты из всех основных компаний, разрабатывающих операционные системы и компиляторы — Microsoft,
IBM, NeXT, Borland, Watcom, MetaWare и др. Это позволило на аппаратном уровне поддержать новые технологии программирования с учетом фирменного стиля поставщиков стандартного программного обеспечения. С другой стороны, еще до рождения нового процессора использовались методы классической и специальной оптимизации, раскрывающие специфические достоинства архитектуры X86, например, использование команд загрузки- записи, мощных режимов адресации, удаление инвариантных участков кода из циклов и т.д. Теперь, только за счет перекомпиляции традиционных приложений удается повысить их производительность на новом процессоре еще вдвое. Такого в настоящее время не может предложить не один из конкурентов фирмы INTEL.

PENTIUM Processor

Технический обзор

Новый процессор «Pentium» фирмы INTEL объединяет преимущества, традиционно присущие миникомпьютерам и рабочим станциям, с гибкостью и совместимостью, которыми характеризуются платформы персональных компьютеров.

Спроектированный для нужд объединения все усложняющегося современного и будущего прикладного программного обеспечения, Pentium процессор расширяет диапазон микропроцессорной архитектуры фирмы INTEL до новых высот, затеняемой ранее отличиями между мощными вычислительными платформами и созданными для совершенно новой области применений настольными компьютерами и серверами.

Новое поколение процессоров фирмы INTEL

Объединяя более чем 3.1 миллион транзисторов на одной кремниевой подложке, 32-разрядный Pentium процессор характеризуется высокой производительностью с тактовой частотой 60 и 66МГц. Его суперскалярная архитектура использует усовершенствованные способы проектирования, которые позволяют выполнять более чем одну команду за один период тактовой частоты, в результате чего Pentium в состоянии выполнять огромное количество PC- совместимого программного обеспечения быстрее, чем любой другой микропроцессор. Кроме существующих наработок программного обеспечения, высокопроизводительный арифметический блок с плавающей запятой Pentium процессора обеспечивает увеличение вычислительной мощности до необходимой для использования недоступных ранее технических и научных приложений, первоначально предназначенных для платформ рабочих станций. Также, как локальные и глобальные сети продолжают вытеснять устаревшие иерархические сети, управляемые большими ЭВМ, преимущества мультипроцессорности и гибкость операционной системы Pentium процессора — идеал для Хост-компьютера для современных приложений клиент-серверов, применяемых в промышленности.

Поскольку Pentium процессор способен достигать уровня производительности равного или более высокого, чем современные рабочие станции высокого уровня, он обладает преимуществами, которых лишены обычные рабочие станции: полная совместимость с более, чем 50 000 программных приложений со стоимостью миллиарды долларов, которые были написаны под архитектуру фирмы INTEL. В дополнение, Pentium процессор позволяет использовать все основные операционные системы, которые доступны современным настольным персональным компьютерам, рабочим станциям и серверам, включая UNIX, Windows-NT, OS/2, Solaris и NEXTstep.

Pentium процессор. Технические нововведения.

Многочисленные нововведения — характерная особенность Pentium процессора в виде уникального сочетания высокой производительности, совместимости, интеграции данных и наращиваемости. Это включает:

— Суперскалярную архитектуру;

— Раздельное кэширование программного кода и данных;

— Блок предсказания правильного адреса перехода;

— Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой;

— Расширенную 64-битовую шину данных;

— Поддержку многопроцессорного режима работы;

— Средства задания размера страницы памяти;

— Средства обнаружения ошибок и функциональной избыточности;

— Управление производительностью;

— Наращиваемость с помощью Intel OverDrive процессора.

Архитектура Pentium процессора

1 — 64-битовый шинный интерфейс;
2 — Средства кэширования программного кода;
3 — Буферы выборки с упреждением;
4 — 32-битовый целочисленный блок АЛУ;
5 — 32-битовый целочисленный блок АЛУ;
6 — Набор регистров;
7 — Средства кэширования данных;
8 — Блок предсказания правильного адреса перехода;
9 — Блок конвейерных вычислений с плавающей запятой.

Суперскалярная архитектура Pentium процессора представляет собой совместимую только с INTEL двухконвейерную индустриальную архитектуру, позволяющую процессору достигать новых уровней производительности посредством выполнения более чем одной команды за один период тактовой частоты. Термин «суперскалярная» обозначает микропроцессорную архитектуру, которая содержит более одного вычислительного блока. Эти вычислительные блоки, или конвейеры, являются узлами, где происходят все основные процессы обработки данных и команд.

Появление суперскалярной архитектуры Pentium процессора представляет собой естественное развитие предыдущего семейства процессоров с 32-битовой архитектурой фирмы INTEL. Например, процессор Intel486 способен выполнять несколько своих команд за один период тактовой частоты, однако предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL требовали множество циклов тактовой частоты для выполнения одной команды.

Возможность выполнять множество команд за один период тактовой частоты существует благодаря тому, что Pentium процессор имеет два конвейера, которые могут выполнять две инструкции одновременно. Так же, как и Intel486 с одним конвейером, двойной конвейер Pentium процессора выполняет простую команду за пять этапов: предварительная подготовка, первое декодирование (декодирование команды), второе декодирование
(генерация адреса), выполнение и обратная выгрузка. Это позволяет нескольким командам находиться в различных стадиях выполнения, увеличивая тем самым вычислительную производительность. Каждый конвейер имеет свое арифметическо-логическое устройство (ALU), совокупность устройств генерации адреса и интерфейс кэширования данных. А транзисторы мы поставим деревяненькие. Так же как и процессор Intel486, Pentium процессор использует аппаратное выполнение команд, заменяющее множество микрокоманд, используемых в предыдущих семействах микропроцессоров. Эти инструкции включают загрузки, запоминания и простые операции АЛУ, которые могут выполняться аппаратными средствами процессора, без использования микрокода. Это повышает производительность без затрагивания совместимости.
В случае выполнения более сложных команд, для дополнительного ускорения производительности выполнения расширенного микрокода Pentium процессора для выполнения команд используются оба конвейера суперскалярной архитектуры.

В результате этих архитектурных нововведений, по сравнению с предыдущими микропроцессорами, значительно большее количество команд может быть выполнено за одно и то же время.

Раздельное кэширование программного кода и данных.

Другое важнейшее революционное усовершенствование, реализованное в
Pentium процессоре, это введение раздельного кэширования. Кэширование увеличивает производительность посредством активизации места временного хранения для часто используемого программного кода и данных, получаемых из быстрой памяти, заменяя по возможности обращение ко внешней системной памяти для некоторых команд. Процессор Intel486, например, содержит один
8-KB блок встроенной кэш-памяти, используемой одновременно для кэширования программного кода и данных.

Проектировщики фирмы INTEL обошли это ограничение использованием дополнительного контура, выполненного на 3.1 миллионах транзисторов
Pentium процессора (для сравнения, Intel486 содержит 1.2 миллиона транзисторов) создающих раздельное внутреннее кэширование программного кода и данных. Это улучшает производительность посредством исключения конфликтов на шине и делает двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно ранее. Например, во время фазы предварительной подготовки, используется код команды, полученный из КЭШа команд. В случае наличия одного блока кэш-памяти, возможен конфликт между процессом предварительной подготовки команды и доступом к данным. Выполнение раздельного кэширования для команд и данных исключает такие конфликты, давая возможность обеим командам выполняться одновременно. Кэш-память программного кода и данных Pentium процессора содержит по 8 KB информации каждая, и каждая организована как набор двухканального ассоциативного
КЭШа — предназначенная для записи только предварительно просмотренного специфицированного 32-байтного сегмента, причем быстрее, чем внешний кэш. Все эти особенности расширения производительности потребовали использования 64-битовой внутренней шины данных, которая обеспечивает возможность двойного кэширования и суперскалярной конвейерной обработки одновременно с загрузкой следующих данных. Кэш данных имеет два интерфейса по одному для каждого из конвейеров, что позволяет ему обеспечивать данными две отдельные инструкции в течение одного машинного цикла. После того, как данные достаются из КЭШа, они записываются в главную память в режиме обратной записи. Такая техника кэширования дает лучшую производительность, чем простое кэширование с непосредственной записью, при котором процессор записывает данные одновременно в кэш и основную память. Тем не менее, Pentium процессор способен динамически конфигурироваться для поддержки кэширования с непосредственной записью.

Таким образом, кэширование данных использует два различных великолепных решения: кэш с обратной записью и алгоритм, названный MESI
(модификация, исключение, распределение, освобождение) протокол. Кэш с обратной записью позволяет записывать в кэш без обращения к основной памяти в отличие от используемого до этого непосредственного простого кэширования. Эти решения увеличивают производительность посредством использования преобразованной шины и предупредительного исключения самого узкого места в системе. В свою очередь MESI-протокол позволяет данным в кэш-памяти и внешней памяти совпадать — великолепное решение в усовершенствованных мультипроцессорных системах, где различные процессоры могут использовать для работы одни и те же данные.

Рекомендуемый объем общей кэш-памяти для настольных систем, основанных на Pentium процессоре, равен 128-256 K, а для серверов — 256 K и выше.

Блок предсказания правильного адреса перехода.

Блок предсказания правильного адреса перехода — это следующее великолепное решение для вычислений, увеличивающее производительность посредством полного заполнения конвейеров командами, основанное на предварительном определении правильного набора команд, которые должны быть выполнены. Pentium процессор — это первый и единственный PC- совместимый процессор, использующий блок предсказания, который до этого традиционно был связан с вычислительными платформами больших ЭВМ.

Для лучшего понимания этой концепции, рассмотрим типичное программное приложение. После выполнения каждого программного цикла, программа выполняет соответствующую проверку для определения, необходимо ли возвратиться в начало цикла или выйти и продолжить выполнение следующего шага. Эти два решения, или пути, называют предсказанием адреса перехода.
Блок предсказания правильного адреса перехода прогнозирует, какая ветвь программы будет затребована, основываясь на допущении, что предыдущая ветвь, которая была пройдена, будет использоваться снова.
Pentium процессор выполняет предсказание правильного адреса перехода, используя специальный буфер предсказания перехода (BTB). В отличие от альтернативной архитектуры, это программно-шаблонное нововведение дает возможность для перекомпилирования программного кода, увеличивая при этом скорость и производительность существующего прикладного программного обеспечения. Если команда управляет ветвлением программы, буфер BTB запоминает команду и адрес, на который необходимо перейти, и предсказывает, какая ветвь команд в следующий момент будет использоваться.
Когда буфер содержит правильное предсказание, переход выполняется без задержки.

Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой.

Нарастающая волна 32-разрядных программных приложений включает много интенсивно вычисляющих, графически ориентиро-программ, которые занимают много процессорных ресурсов на выполнение операций с плавающей запятой, обеспечивающих математические вычисления. Поскольку требования к персональным компьютерам со стороны программного обеспечения по вычислениям с плавающей запятой постоянно возрастают, удовлетворить эти потребности могут усовершенствования в микропроцессорной технологии.
Процессор Intel486 DX, например, был первым микропроцессором, интегрированным на одной подложке с математическим сопроцессором.
Предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL, при необходимости использования вычислений с плавающей запятой, использовали внешний математический сопроцессор.

Pentium процессор позволяет выполнять математические вычисления на более высоком уровне благодаря использованию усовершенствованного встроенного блока вычислений с плавающей запятой, который включает восьмитактовый конвейер и аппаратно реализованные основные математические функции. Четырехтактовые конвейерные команды вычислений с плавающей запятой дополняют четырехтактовую целочисленную конвейеризацию. Большая часть команд вычислений с плавающей запятой могут выполняться в одном целочисленном конвейере, после чего подаются в конвейер вычислений с плавающей запятой. Обычные функции вычислений с плавающей запятой, такие как сложение, умножение и деление, реализованы аппаратно с целью ускорения вычислений.

В результате этих инноваций, Pentium процессор выполняет команды вычислений с плавающей запятой в пять раз быстрее, чем 33-МГц Intel486
DX, оптимизируя их для высокоскоростных численных вычислений, являющихся неотъемлемой частью таких усовершенствованных видеоприложений, как CAD и 3D-графика.

Pentium процессор на тактовой частоте 66 МГц работает как
«числодробилка» с рейтингом 64.5 по тесту SPECint92, практически не уступая RISC-процессору Alpha компании Digital, но с тактовой частотой вдвое более высокой.

Общая производительность Pentium процессора превосходит в 6 раз 25
МГц Intel486 SX и в 2.6 раз — 66 МГц Intel486 DX2. Индекс по рейтингу iCOMP для 66 МГц Pentium процессора, который выполняет 112 миллионов операций в секунду, составляет 567. Индекс по iCOMP (Intel COmparative

Microprocessor Performance) выполняет относительное сравнение производительности 32-битовых процессоров фирмы INTEL.

Расширенная 64-битовая шина данных.

Pentium процессор снаружи представляет собой 32-битовое устройство.
Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество данных, передаваемых в течение одного шинного цикла. Pentium процессор поддерживает несколько типов шинных циклов, включая пакетный режим, в течение которого происходит порция данных из 256 бит в кэш данных и в течение одного шинного цикла.

Шина данных является главной магистралью, которая передает информацию между процессором и подсистемой памяти. Благодаря этой 64-битовой шине данных, Pentium процессор существенно повышает скорость передачи по сравнению с процессором Intel486 DX — 528 MB/сек для 66 МГц, по сравнению со 160 MB/сек для 50МГц процессора Intel486 DX. Эта расширенная шина данных способствует высокоскоростным вычислениям благодаря поддержке одновременной подпитки командами и данными процессорного блока суперскалярных вычислений, благодаря чему достигается еще большая общая производительность Pentium процессора по сравнению с процессором
Intel486 DX.

В общем, имея более широкую шину данных, Pentium процессор обеспечивает конвейеризацию шинных циклов, что способствует увеличению пропускной способности шины. Конвейеризация шинных циклов позволяет второму циклу стартовать раньше завершения выполнения первого цикла. Это дает подсистеме памяти больше времени для декодирования адреса, что позволяет использовать более медленные и менее дорогостоящие компоненты памяти, уменьшая в результате общую стоимость системы. Ускорение процессов чтения и записи, параллелилизм адреса и данных, а также декодирование в течение одного цикла — все вместе позволяет улучшить пропускную способность и повышает возможности системы.

Мультипроцессорность.

Pentium процессор — это идеал для нарастающей волны мультипроцессорных систем, а также высочайший уровень производительности и вычислительной мощности в области современных вычислительных средств. Мультипроцессорные приложения, которые соединяют два или более Pentium процессоров — хорошо обслуживаются посредством усовершенствованной архитектуры кристаллов, раздельным встроенным кэшированием программного кода и данных, а также наборами микросхем для управления внешней кэш-памятью и утонченными средствами контроля целостности данных.

Как обсуждалось ранее, Pentium процессор поддерживает упорядоченный кэш с его MESI протоколом. Когда один процессор получает доступ к данным, которые кэшируются в другом процессоре, он имеет возможность приема правильных данных. И если данные модифицировались, все процессоры получают возможность доступа к приему данных в модифицированном виде. Новейший Pentium процессор фирмы INTEL также определяет, какие команды распознаются системой в соответствии с используемым способом программирования. Это строго определенно подсказывает, каким образом программному обеспечению, разработанному для однопроцессорной системы, корректно работать в многопроцессорном окружении.

Средства разделения памяти на страницы.

Pentium процессор предлагает опции поддержки любой из традиционных размеров страниц памяти — 4 KB или более широкие, 4 MB страницы. Эта опция позволяет производить вычисление частоты свопинга страниц в комплексных графических приложениях, буферах фреймов, а также ядер операционных систем, где увеличенный размер страницы сейчас позволяет пользователям перепланировать шире первоначально громоздкие объекты. Увеличение страниц дает результат в виде повышения производительности, причем все это отражается на прикладном программном обеспечении.

Определение ошибок и функциональная избыточность.

Хорошая защита данных и обеспечение их целостности посредством внутренних средств становится крайне важным в приложениях, критичным к потерям данных благодаря распространению современного окружения клиент- серверов. Pentium процессор содержит два усовершенствования, традиционно присущих проектированию класса больших ЭВМ — внутреннее определение ошибок и контроль за счет функциональной избыточности ( FCR ) — это помогает обеспечить целостность данных развивающихся сегодня систем, базирующихся на настольных компьютерах.

Внутреннее определение ошибок дополняет битом четности внутренний код и кэширование данных, сдвиговую ассоциативную таблицу страниц, микрокод, а также целевой буфер перехода, помогая определять ошибки таким образом, что это остается незаметным и для пользователя, и для системы. В то же время контроль с помощью функциональной избыточности оптимизирован для приложений, критических к потерям данных, где Pentium процессор может работать в конфигурации основной/контролирующий. Если между двумя процессорами обнаруживаются разногласия, система извещается об ошибке. В результате происходит обнаружение более чем 99% ошибок.

Кроме того, на подложке процессора расположено устройство встроенного тестирования. Самотестирование охватывает более 70% узлов Pentium процессора, не требует выполнения сброса кристалла и представляет собой процедуру, обычно используемую при диагностике систем. Другими встроенными решениями является реализация стандарта IEEE 1149.1, позволяющая тестировать внешние соединения процессора и отладочный режим, дающий возможность программному обеспечению просматривать регистры и состояние процессора.

Управление производительностью.

Управление производительностью — особенность Pentium процессора, что позволяет разработчикам систем и прикладных расширений оптимизировать свои аппаратные и программные средства посредством определения потенциально узкого места для программного кода. А разработчики могут наблюдать и считать такты для внутренних событий процессора, таких, как производительность чтения и записи данных, кэширование совпадений и выпадений, прерываний и использования шины. Это позволяет им измерять эффективность, которую имеет код в двойной архитектуре Pentium процессора и в своих продуктах и выполнять тонкую настройку своих приложений или систем для достижения оптимальной производительности.
Выгода для конечных пользователей — это более высокие достоинства и высшая производительность, и все это благодаря хорошему взаимодействию с
Pentium процессором, пользовательской системой и прикладным программным обеспечением.

Давая возможность разработчикам проектировать системы с правлением энергопотреблением, защитой и другими свойствами, Pentium процессор поддерживаем режим управления системой (SMM), подобный режиму архитектуры Intel SL.

Наращиваемость.

Вместе со всем, что сделано нового для 32-битовой микропроцессорной архитектуры фирмы INTEL, Pentium процессор сконструирован для легкой наращиваемости с использованием архитектуры наращивания фирмы INTEL.
Эти нововведения защищают инвестиции пользователей посредством наращивания производительности, которая помогает поддерживать уровень продуктивности систем, основанных на архитектуре процессоров фирмы
INTEL, больше, чем продолжительность жизни отдельных компонентов.
Технология наращивания делает возможным использовать преимущества большинства процессоров усовершенствованной технологи в уже существующих системах с помощью простой инсталляции средства однокристального наращивания производительности. Например, первое средство наращивания — это Overdrive процессор, разработанный для процессоров Intel486 SX и
Intel486 DX, использующий технологию простого удвоения тактовой частоты, использованную при разработке микропроцессоров Intel486 DX2.

Посредством наращивания одного из этих дополнительных процессоров в сокет, расположенный возле центрального микропроцессора на большинстве материнских платах Intel486, пользователи могут увеличить общую производительность системы более чем на 70% практически для всех программных приложений.

Технология наращивания с помощью Overdrive процессоров возможна и для систем, основанных на семействе Pentium процессора, посредством простой установки в будущем процессора, выполненного по усовершенствованной технологии. В свою очередь, технология Pentium процессора является основой дополнительного процессора, разрабатываемого для систем, базируемых на Intel486 DX2.

На сегодня Pentium процессор дает возможность получения наибольшей производительности при самой умеренной цене, полностью поддерживая совместимость с предыдущими микропроцессорами семейства X86.
Литература:

1. The Intel Pentium Processor. A Technical Overview.

2. Intel Solutions.
————————

+————————————————————+

| Intel Pentium Processor |

+————————————————————+

| 2————+ 8————+ |

| 64-bits | Code | | Branch | |

| +——+ Cache +——+ Prediction | |

| | +—-+——-+ +——+——+ |

| | 256-bits| +—————-+ |

| | 3—-+—-+—+ 9————+ |

| | | Prefetch | | | |

| | | Buffers | | | |

| | +—+——+—+ | | |

| 1————+ | 4——+—+5—+——+ | Pipelined | |

| | 64-bit | | | Integer || Integer | | Floating- | |

|-+ Bus +—+ | ALU || ALU | | Point Unit | |

| | Interface | | +——+—++—+——+ | | |

| +————+ | 6—+——+—+ +—+ | |

| +——+ Register | | | | |

| 64-bits | Set | | +————+ |

| +—+——+—+ | | Multiply | |

| 32-bits+——+——+ +————+ |

| 7—+——+—+64-bit| Add | |

| | Data | +————+ |

| | Cache | | Divide | |

| +————+ +————+ |

+————————————————————+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | Суперскалярная |

| | +-+-++-+-+ | | | | архитектура |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | Кэширование комад |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | Кэширование данных |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | предсказание |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | првавильного |

| | | || | +—+ | | Адреса |

| | +-+-++-+-+ | | | | перехода |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | блок конвеерных |

| | +—+—-+ +—-+—+ | вычислений с |

| | | +————-+ | плавающей запятой |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | Умножитель |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | сумматор |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | делитель |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————————————+

| Внутреннее определение ошибок и тестирование |

| с помощью функциональной избыточности |

+—————————+—-+—————————+

| Master | | Checker |

| +———+ +—-+| | +———+ +—-+|

| +-+ +—+ || | +-+ +—+ ||

| | +—+—-+ +—+-+| | | +—+—-+ +—+-+|

| | | +———+ | | | | +———+ |

| | +—+—+-+ +—-+| | | +—+—+-+ +—-+|

|+—+ | | +—+ || |+—+ | | +—+ ||

|+ +-+ +-+—-+-+ | || -+-|+ +-+ +-+—-+-+ | ||

|+—+ | +-+-++-+-+ | || | |+—+ | +-+-++-+-+ | ||

| | | || | +-+ || | | | | || | +-+ ||

| | +-+-++-+-+ | | || | | | +-+-++-+-+ | | ||

| | +-+—-+-+ | +—-+| | | | +-+—-+-+ | +—-+|

| | | | | | || | | | | | | | ||

| | +-+—-+-+ | +—-+| | | | +-+—-+-+ | +—-+|

| | +—-+—+ | || | | | +—-+—+ | ||

| | +-+—-+-+ +—-+| | | | +-+—-+-+ +—-+|

| +-+ | | || | | +-+ | | ||

| +———+ +—-+| | | +———+ +—-+|

+————-+————-+ | +——+——+————-+

| | | Check | | |

| +—————-+———+ | |

| Outputs Inputs IERR# |

+————————————————————+

Реферат: Мировая сеть FIDOnet

FidoNet FidoNet является в настоящее время крупнейшей в мире любительской сетью
ЭВМ. Это специфическая сеть в том смысле, что для организации компьютерного узла
не нужно специальное оборудование — достаточно компьютера класса PC, модема и
двух-трех простых программ. Несмотря на скромность средств, возможности сети огромны:
обмен информацией между компьютерными узлами Америки, Европы , Австралии
,Латинской Америки, Африки и Азии. В сравнении с обычной почтовой системой, возможности
современной компьютерной связипорясают — сообщение попадает к адресату
в течение нескольких минут .Идея основана на использовании существующей телефонной
сети вместе с ее инфраструктурой для связи между компьютерными узлами. Набольшинстве
компьютерных узлов действуют также BBS (Bulletin Board System) — контактные
«почтовые ящики», или как ее еще называют ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ доступные
для всех владельцев компьютеров с модемами. BBS является местом, где все пользователи
могут оставлять свои ипсьма , сообщения, обмениваться программами и т.д.
BBS , бывают круглосуточного и не круглосуточногодействия . Для BBS некруглосуточного
действия строго оговорены часы ее работы каккомпьютерного узла. Очевидно,
что нормальная работа столь огромного организма, как всемирная компьютерная
сеть, не была бы возможна без некоторой структуры. FidoNet постепенно, по мере
расширения, также становилась «солидной» организацией. Из простой аморфной сети,
в которой каждый мог непосредственно связаться с каждым, она превратилась в иерархическую
структуру. Самым нижним уровнем является узел. Все узлы объединяются
по следующей схеме:в пределах одного города (района, области) формируется сеть
(net),общее руководство которой осуществляет Сетевой Координатор (NetworkCoordinator).
В пределах одного государства (республики, большойгеографической области)
формируется регион (Region), общее руководствокоторым осуществляет Региональный
Координатор. В пределах одногоматерика (или какой-либо большой отдельной
части материка) формируетсяЗона (Zone), общее руководство которой осуществляет
ЗональныйКоординатор. В настоящее время в FidoNet существует 6 зон (СевернаяАмерика,
Европа, Австралия, Латинская Америка, Африка и Азия). Крометого, существуют
специализированные FidoNet — подобные сети, приуказании адреса в них в качестве
зоны используют условный номер,обозначающий эту сеть (например зона 100,
104 и т.д.). Общей работойFidoNet управляет Международный Координатор (InternationalCoordinator).FidoNet
имеет свою «конституцию», которая носит название POLICY.
В этом основном документе определяются основы структуры сети, обязанности и
права операторов узлов, координаторов , пользователей и т.д. Кроме «конституции»,
существуют еще технические нормы — FTSC (Fido Technical Standard Committee),
определяющие, в частности, протоколы передачи, формат сообщений, передаваемых
через сеть и т.п. После ознакомления со всей структурой возникает прозаический
вопрос: зачем все это нужно? FidoNet. Это средство, с помощью которого люди разных
национальностей,живущие в разных уголках земного шара, могут вести ничем не
ограниченный диалог в соответствии с собственными потребностями. В отличие от
спутникового телевидения FidoNet позволяет установить дву- и многостороннюю компьютерную
связь без ненужных посредников. В отличие от обычной телефонной связи
здесь не обязательно, чтобы абонент был дома, когда к нему звонят. Кроме того,
это более дешевый вид связи,за одну две минуты можнопередать текстовое сообщение
равное по объему двум томам Войны и Мира Толстого.За считанные секунды можно
передать сообщение,на обсуждение которого по телефонному аппарату ушел бы не один
час.При международной связиэто экономит огромное колличество денег.FidoNet
является формой коммуникации, которая на уровне пользователя не требуетдолгого
обученея и специализированных знаний. Ознакомившись с относительно простыми коммуникационными
программами и умея пользоваться телефоном и клавиатурой, можно добиться
результатов, о которых до недавнего времени нечего было и мечтать. Как
же происходит соединение домашнего компьютера со станцией BBS или узлом Fido?Рассмотрим
сначала станции BBS, как наиболее известные.Вы, с помощью модема, подключенного
к обычной телефоннойлинии, и специального программного обеспечения (как
правило — это T’mail,Binkley, TELIX, Telemate …) звоните на одну из такихстанций,
HО ТОЛЬКО в разрешенные для данной конкретнойстанции часы, и начинаете
работу в качестве пользователя. Повpемени pаботы cтанции делятcя на два типа —
ночные икpуглоcуточные. Hочные начинают pаботать обычно в pайоне 22чаcов, заканчивают
около 08 чаcов,кpуглоcуточные — круглосуточно. Вpемя pаботы даннойcтанции
обычно указываетcя в ее заcтавке. Так же инфоpмацию оpежимах pаботы cтанций можно
получить из cпециального cпиcка BBS,NodeListNodeList — это еженедельно обновляемый
файл, содержащий адреса всехпризнанных узлов FidoNet. Этот файл должен
быть подготовлен КоординаторомЗоны в каждую субботу, и доступен для загрузки или
файловогозапроса без всякой платы. В любом cлучае — HЕ ЗВОHИТЕ днем,еcли вы
не увеpены, что в это вpемя cтанция pаботает. HЕОТКЛЮЧАЙТЕ динамик модема — и
еcли вам отвечают голоcом -поднимите трубку — может Вы не туда попали! Hе забудьте
такжепроверить: в разрешенные ли часы Вы звоните? В случае корректноговремени
и повторной неудачи, прекратите свои попытки и попробуйтепозвонить позже или
же выясните причину, позвонив по этомутелефону голосом. Hе стоит пытаться продолжать
«ломиться», ведьабcолютное большинcтво cтанций cтоит в организациях и вы
такимповедением наносите вред системному оператору станции. :-(Большинство станций
BBS (и все узлы FidoNet) имеют почтовыеобласти. Для нормального функционирования
почтовой системы дляэтих станций установлен так называемый «почтовый час»
— какправило 3.00-7.00 (время московское). В этот период все станциизаняты пересылкой
почты и работа обычным пользователямзапрещается. При это выдается соответствующее
предупреждение.Кроме того, есть узлы FidoNet, не совмещенные с BBS,
которыеисключительно занимаются почтой и работа пользователей на нихневозможна.
Если Вы попытаетесь соединиться с такойстанцией, Вам будет выдано сообщение:
«Mail only system, pleasehang-up!» и Вы должны отсоединиться.После установления
соединения cо станцией BBS Вам будет задан рядвопросов, на которые Вы обязаны
ответить, прежде чем статьпользователем данной станции. Допускается использование
вкачестве имени и фамилии прозвищ, просто каких-то произвольныхимен и названий,
но это автоматически запретит Вам работу сэлектронной почтой, являющейся интереснейшей
частью сети.Поэтому КРАЙHЕ желательно ответить правдиво на всезадаваемые
вопросы.Все пользователи делятся на определенныекатегории с различным уровнем
доступа. Уpовень доcтупаопpеделяет количеcтво выделяемого вам вpемени для pаботы,
лимитна пеpепиcывание файлов, доcтуп к pазличным командам, файлам,cообщениям
и так далее. По cущеcтвующей пpактике, новыепользователи получают втоpой
cнизу уpовень доcтупа. Для того,чтобы получить уровень «HОРМАЛЬHЫЙ» на большинстве
станцийнеобхоимо указать при вхождении настоящие имена и фамилии ипройти Регистрацию
(как правило, команда Registrate Основного(Main) меню), где Вам нужно
более-менее правдиво ответить навопросы (Вы, например, можете не отвечать на вопросы
о Вашемпочтовом адресе или домашнем/рабочем телефоне), но истиные имя ифамилию
указывать обязательно! После этого Вам будетпредоставлено дополнительное
время для работы на даннойстанции.Hа большинстве станций BBS имеется раздел Файлов
(Files) иПочты (Mail). В свою очередь, в этих разделах выделяютсяцелевые области
(Areas) (например область BUSENES- хранящаябухгалтерские программы). Для
того, чтобы переписать себекакой-либо из интересующих Вас файлов, Вы должны перейти
внужную область и выполнить специалбную команду.Hе удивляйтесь, особенно если
Вы не прошли регистрацию,если Вам выдастся сообщение: Time Limit — либо, если
Вы ещеэтого не сделали, пройдите регистрацию, либо попытайтесьпозвонить на
следующий день..С почтой ситуация выглядит несколько сложнее. Hа каждой станцииесть
области почтыы (NetMail) и Эхо (Echo) почты.Рассмотрим, что этотакое. Области
частной почты служат для обмена письмамиИСКЛЮЧИТЕЛЬHО между узким кругом лиц
,в то время как ЭХО-почта рассылается либо впределах бывшего Советского Союза
(такая область, как правило,имеет в своем имени приставку SU, и в ней Вы можете
писать какпо-русски, так и по-английски), либо по всему миру (InternationalEcho,
в такой области можно писать ИСКЛЮЧИТЕЛЬHО по-английски).Сетевая почта служит
для личной переписки между собой системныхоператоров FidoNet. В эхо почту Вы
помещаете сообщения, которые, наВаш взгляд, могут заинтересовать кого-либо. Вы
также имеете право»встрять» в любую переписку любых пользователей. Конфидициальностьв
эхопочте невозможна, письма доступны всем, для личных писемследует использовать
NETMAIL.HЕ ДОПУСКАЕТСЯ использование впочте нецензурных выражений, а также
выражений, могущих оскорбитького-либо. За такие действия Вы будете ОТКЛЮЧЕHЫ
от сети!В сообщениях Вы можете встретить наборы символов типа 🙂 Hаклонитеголову
налево и Вы увидите весело улыбающуюся физиономию. Кромеэтого, существуют
еще несколько наборов: 😉 (не обижайся,это шутка!), 🙁 (грустно) и т.д. В переписке
принятодружеское обращение «ты» (но, естественно, Вы можете использовать
иобращение «Вы»), тем более, что большинство пользователей исистемных операторов
знают друг друга лично :-)Более подробную информацию по каждой конкретной файловой
илипочтовой области Вы можете получить, написав письмо на имя SysOp влокальной
области данной станции, где коротко и ясно изложите сутьВашей проблемы или
Вашего вопроса. Появление такого рода писем вECHO почте HЕ ДОПУСКАЕТСЯ.Если
у вас возникли какие-либо пpоблемы или у вас имеются вопpосы ксистемному опеpатоpу
котоpые необходимо сpочно pешить, вы можетевоспользоваться системой вызова
системного опеpатоpа («Yell»),имеющейся на любой BBS . Как пpавило для этого необходимо
нажатьклавишу ‘Y’ находясь в ГЛАВHОМ МЕHЮ. По этой клавише на консоли
усистемного опеpатоpа (да и у вас тоже) появится надпись «Usernameyelling….»
(где вместо Username, очевидно, стоит ваше имя) ибудет pаздаваться писк. Если
системный опеpатоpзахочет с вами поговоpить, то он войдет в pежим pазговоpа(«Chat»),
пpи этом на экpане появится надпись «Chat: start». Для облегчения работы

Статья: Мультимедийные технологии на службе охраны труда

О.И. Тихомиров

Одним из основных условий снижения производственного травматизма на предприятиях транспорта является совершенствование технологии обучения работников вопросам безопасности и охраны труда. в отличие от унылых и безликих программ по контролю знаний, яркие и увлекательные мультимедийные системы вызывают интерес у работников к процессу обучения по охране труда, способствуя более эффективному усвоению нужной информации.

Компьютерные программы «Наглядная безопасность и охрана труда», на разработку которых в Петербургском государственном университете путей сообщения (ПГУПС) ушло много лет, включают в себя порядка десяти тысяч рисунков, фотографий, схем и комиксов со звуковым сопровождением, а также фрагменты видеофильмов и анимации. Эти программы все шире используются на различных предприятиях.

Объективная необходимость совершенствования технологии обучения по охране труда на транспорте

Давно прошли те времена, когда был популярен лозунг: «От техники безопасности – к безопасной технике», который подразумевал, что создание безопасной техники позволит решить проблему производственного травматизма. Сейчас практически всем ясно, что, во-первых, создание абсолютно безопасной техники и технологии невозможно в принципе, а во-вторых, такая постановка вопроса не учитывает так называемый человеческий фактор.

Основной причиной несчастных случаев на производстве являются неправильные действия человека (ошибки и нарушения). чаще всего нарушения совершают сами пострадавшие. Результаты ряда исследований говорят о том, что как минимум 90% несчастных случаев связано с так называемым человеческим фактором. Поэтому одни только технические и организационные мероприятия не могут полностью решить задачу снижения травматизма. Необходимо целенаправленное воздействие на самих работающих, причем, не только с целью повышения их уровня знаний по охране труда, но и для того, чтобы изменить их поведение и отношение к вопросам безопасности.

Традиционная форма обучения, включая инструктажи, зачастую, навевает скуку. Причем, трудно винить в этом инженера по охране труда или других лиц, проводящих обучение, поскольку слишком много сил и времени надо потратить на организацию таких занятий.

Выход заключается в том, чтобы в рамках отведенного для этого времени резко увеличить качество обучения, оказывая совокупное воздействие на работника: не только информационное, но и эмоциональное. Этого можно добиться путем использования мультимедийных компьютерных технологий обучения.

Преимущества компьютерных технологий обучения вопросам безопасности

Во многом преимущества компьютерных технологий обучения связаны с тем, что пропускная способность зрительного анализатора, с помощью которого человек получает информацию от компьютера, значительно выше, чем пропускная способность, например, слухового анализатора. Не случайно инженерная психология утверждает, что 80-90% информации человек получает с помощью зрения, а в старой пословице говорится, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

При получении информации в виде изображений “включается” правое полушарие головного мозга, которое отвечает за формирование образного мышления, а это способствует переводу информации в подсознательную память. Информация в виде изображения воспринимается от целого к частному, а не наоборот, как, например, при восприятии текстов.

При использовании компьютера появляется возможность индивидуализации обучения, т.к. каждый человек может работать в своем темпе в соответствии со своим темпераментом и способностями.

При необходимости можно задержаться на изучении какого-либо вопроса, вернуться к уже пройденному материалу. Практически человек сам управляет процессом своего же обучения. Повышается активность обучаемого работника, что обусловлено необходимостью постоянно вести диалог с компьютером.

Возрастает сосредоточенность обучающегося по сравнению со слуховым восприятием (без визуального представления информации), когда слушатель в силу разных причин отвлекается, перестает понимать материал и теряет интерес к предмету изучения. Использование сразу двух каналов информации (зрительного и слухового) еще более повышает КПД.

Возникает дополнительный интерес к самому процессу получения знаний, а, как известно, положительные эмоции повышают эффективность любой деятельности, включая учебную.

Важно, что при использовании компьютерных обучающих программ затрагивается не только область профессиональных знаний работника, но и задействуется эмоциональная сфера. Фотографии и видеофрагменты с мест происшествий (авария на железнодорожном переезде, падение автомобильного крана, безысходность для множества людей при пожаре, репортаж из больницы о пострадавшем от несчастного случая, результаты аварии при работе погрузчика и т.п.), оставляют более яркий след в памяти, чем словесное описание. Это немаловажно, поскольку причиной несчастных случаев часто является даже не отсутствие необходимых знаний, а элементарная потеря чувства опасности.

Структура обучающих компьютерных программ

В автоматических обучающих системах возможно использование компьютерных учебных программ различных, например контролирующих, справочных (информационно-поисковых), тренажеров-имитаторов и т.д. Для поставленной цели (снижения травматизма) наиболее эффективными представляются мультимедийные компьютерные обучающие программы. В отличие от унылых и безликих программ по контролю знаний обучающие программы должны быть яркими и занимательными. По отношению к ним справедливо выражение: «Все жанры хороши, кроме скучного». Обучение с помощью компьютера должно доставлять удовольствие. Даже очень важные положения, изложенные сухо и неинтересно, вызовут отторжение обучаемого персонала.

Каждая из программ серии, получившей название «Наглядная безопасность и охрана труда», представляет собой комплексное учебное пособие, включающее в себя два основных компонента: собственно электронное пособие (блок для изучения материала) и систему самоконтроля знаний (блок, включающий в себя контрольные вопросы, оценку правильности ответов и пояснения по ошибкам, подведение итогов опроса).

Поскольку программы предназначены для работников, которые зачастую не имеют опыта работы с компьютером, то интерфейс программ предусмотрен максимально простым. За все время работы можно вообще не касаться клавиатуры, достаточно освоить работу с мышью. Имеется режим автоматического «проигрывания» информационного блока программы в виде «слайд-фильма» (тогда вообще не придется управлять работой программы). Схема перемещений по различным блокам программы имеет древовидную структуру и не более 2-3 уровней. Более развитая система гиперссылок сделала бы программу похожей на справочную систему, а это, как показывает практика, ухудшает четкость восприятия и затрудняет усвоение материала. Каждый пункт Правил по охране труда иллюстрируется фотографиями, видеофильмами, трехмерной графикой, анимацией, рисунками (в том числе комиксами).

Компьютерный самоконтроль знаний также организован предельно просто, чтобы внимание работника было сосредоточено только на содержательной части вопросов и не отвлекалось на осмысление того, каким образом ему ввести свой ответ в компьютер. Используется самая простая схема ответов, предусматривающая выбор из предложенного списка вариантов ответов путем указания мышью. Работники, отвечая на вопросы программы, не боятся неудовлетворительных оценок, поскольку цель опроса – самоконтроль и возможность самостоятельно убедиться, насколько правильно усвоен тот или иной материал. Программы выдают оперативные сообщения о правильности каждого ответа и поясняют, в чем заключается ошибка. Таким образом, вне зависимости от уровня начальных знаний, каждый человек сможет успешно “дойти” до конца программы и получить правильные ответы на все вопросы.

Номенклатура программ серии «Наглядная безопасность и охрана труда»

В программах рассматриваются вопросы безопасности труда для различных профессий и видов работ, распространенных на транспортных предприятиях. Тематика программ серии уже сейчас достаточно обширна.

Перечислим только некоторые из них: * Безопасная эксплуатация автотранспортных средств и перевозка грузов; * Безопасность труда при техническом обслуживании и ремонте автомобилей; * Безопасность на железнодорожных переездах; * Требования безопасности при работе на железнодорожных путях (предупреждение травмирования в результате наездов подвижного состава); * Требования безопасности при эксплуатации погрузчиков; * Безопасность труда при сварочных работах; * Стропальщику о требованиях безопасности при выполнении погрузочно-разгрузочных работ кранами; * Стропальщику о безопасной строповке и складировании грузов; * Мультимедийное пособие на основе типовой инструкции для стропальщиков; * Стропальщику о грузоподъемных машинах и требованиях безопасности к ним; * Безопасность при работе с ручным электро — и пневмоинструментом; * Требования безопасности при обслуживании сосудов под давлением; * Пожарная безопасность; * Электробезопасность; * Первая доврачебная помощь; * Безопасность труда при работе с ручным слесарным инструментом и др.

За разработку программ авторы награждены дипломами ряда выставок по охране труда, а в 2005 году – Золотой медалью конкурса на лучшее инновационное решение в номинации «Наставничество и системы обучения в области обеспечения безопасных условий труда».

Опыт применения мультимедийных программ по охране труда

Многие предприятия уже приобрели и используют эти программы для обучения своих работников вопросам охраны труда. Тираж реализованных дисков превысил десять тысяч.

Получили распространение две формы использования программ: проведение занятия преподавателем (инженером по охране труда, непосредственным руководителем, другим ответственным за обучение лицом) или самостоятельная работа обучаемых с программой. В первом случае занятие можно проводить одновременно с несколькими работниками (их количество зависит только от числа посадочных мест и размеров монитора). Лицо, проводящее занятие, управляет передвижением по программе, а при необходимости может задержаться на любом этапе и сделать свои комментарии. Во втором случае работа может быть как индивидуальной, так и групповой (по 2-4 человека за одним компьютером). При индивидуальной работе все вопросы прорабатываются более тщательно, темп работы, как правило, невысок. Зато при работе за компьютером нескольких человек возникает более непринужденная обстановка, работники коллективно обсуждают спорные моменты и в целом выполняют работу быстрее.

В любом случае изменяется роль проводящего занятия. На таких занятиях, как правило, он выступает не в качестве распространителя информации, а в роли консультанта, получая возможность акцентировать внимание на наиболее сложных вопросах.

Опыт применения компьютерных программ из серии «Наглядная безопасность и охрана труда» на многих транспортных предприятиях свидетельствует, что мультимедийные компьютерные технологии обучения вопросам охраны труда и промышленной безопасности с интересом встречены работниками, а в целом это направление представляется весьма перспективным. А самый главный результат внедрения этих разработок (на что очень надеются авторы) – это снижение производственного травматизма.

Реферат: Паскаль (практическое использование)

Муниципальная общеобразовательная средняя школа №11.

Творческая работа

Учащейся 11 класса А школьно-

Подготовительного факультета ТПУ

Дмитриевой Светланы.

Руководитель

Учитель информатики

Сидорова Е. В.

Нижневартовск

2000

Введение

Электронные вычислительные машины решают сегодня самые разнообразные задачи – управляют технологическими процессами, доказывают теоремы, переводят тексты с одного языка на другой, рисуют картины, сочиняют музыку…
Трудно перечислить все, что может электронная машина. Между тем современные
ЭВМ, так же как и предшественники – вычислительные машины, появившиеся сорок лет назад, работая, выполняют лишь самые элементарные арифметические и логические операции. Для того чтобы машина решила сложную задачу, необходимо, чтобы в память ЭВМ была введена соответствующая программа. Она представляет собой последовательность команд, указаний машине – выполнение той или иной элементарной операции, которая в совокупности описывает достаточно сложное действие. Если в ЭВМ введена программа расчета космической траектории, то машина последовательно вычисляет координаты точек этой траектории. Если же в памяти машины находится программа шахматной доски, то та же ЭВМ может стать партнером в интересной игре.

Главные цели моей работы:
* изучить литературу;
* применить полученные знания на практике.

Тему «Учебная программа «Тест по информатике» (Практическое использование среды Turbo Pascal)» я выбрала, потому что своё будущее хочу связать с профессией программиста. В своем тесте я не смогла показать все на что рассчитан Turbo Pascal, поэтому в своей следующей работе я продолжу изучение программирования. Я почти уверена, что благодаря этой работе мне будет легче осваивать профессию инженера-программиста.

ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Чтобы компьютер выполнил решение какой-либо задачи, ему необходимо получить от человека инструкции, как ее решать. Набор таких инструкций для компьютера, направленный на решение конкретной задачи, называется компьютерной программой.

Современные компьютеры не настолько совершенны, чтобы понимать программы, записанные на каком-либо употребляемом человеком языке — русском, английском, японском… Команды, предназначенные для ЭВМ, необходимо записывать в понятной ей форме. С этой целью применяются языки программирования — искусственные языки, алфавит, словарный запас и структура которых удобны человеку и понятны компьютеру.

В самом общем смысле языком программирования называется фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных.
Языки программирования имеют как бы два лица. Одно из них обращено к человеку, использующему язык для записи своих программ, а другое адресовано
ЭВМ, которая должна понимать команды.

Исходя из этого все языки программирования делятся на языки низкого, высокого и сверхвысокого уровня.

Язык низкого уровня — это средство записи инструкций компьютеру простыми приказами-командами на аппаратном уровне. Такой язык отражает структуру данного класса ЭВМ и поэтому иногда называется машинно- ориентированным языком. Пользуясь системой команд, понятной компьютеру, можно описать алгоритм любой сложности. Правда, такая запись для сложных задач будет настолько громоздкой, что у человека будет мало шансов сделать ее безошибочной, так как этот язык мало приспособлен для использования человеком, ведь запись программы на этом языке представляет собой последовательность нулей и единиц.

Существенной особенностью языков программирования низкого уровня является жесткая ориентация на определенный тип аппаратуры (систему команд процессора). В стремлении приспособить язык программирования низкого уровня к человеку разработан язык символического кодирования (автокод или язык ассемблера), структура команд которого определяется форматами команд и данными машинного языка. Программа на таком языке ближе человеку, потому что операторы этого языка — те же команды, но они имеют мнемонические названия, а в качестве операндов используются не конкретные адреса в оперативной памяти, а их символические имена.

Более многочисленную группу составляют языки программирования высокого уровня, средства которых допускают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде. Отличительной особенностью этих языков является их ориентация не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операторов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. К языкам программирования этого типа относятся: Бейсик, Фортран, Алгол, Паскаль, Си.
Программа на языках высокого уровня записывается системой обозначений, близкой человеку (например, фиксированным набором слов английского языка, имеющих строго определенное назначение). Программу на языке высокого уровня проще понять и значительно легче отладить.

К языкам программирования сверхвысокого уровня можно отнести Алгол-68, при разработке которого сделана попытка формализовать описание языка, приведшая к появлению абстрактной и конкретной программ. Абстрактная программа создается программистом, конкретная — выводится из первой.
Предполагается, что при таком подходе принципиально невозможно породить неверную синтаксически (а в идеале и семантически) конкретную программу.
Язык APL относят к языкам сверхвысокого уровня за счет введения сверхмощных операций и операторов. Запись программ на таком языке получается компактной.

Все вышеперечисленные языки — вычислительные. Более молодые — декларативные (непроцедурные) языки, отличительная черта которых — задание связей и отношений между объектами и величинами и отсутствие определения последовательности выполнения действий (Пролог). Такие языки сыграли важную роль в программировании, так как они дали толчок к разработке специализированных языков искусственного интеллекта и языков представления знаний.

Язык программирования Паскаль

Язык программирования Паскаль (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 — 1662)), разработан в 1968 —
1971 гг. Никлаусом Виртом, профессором, директором Института информатики
Швейцарской высшей политехнической школы. Язык Паскаль, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Широкой популярности Паскаля среди программистов способствовали следующие причины:
* Благодаря своей компактности, удачному первоначальному описанию Паскаль оказался достаточно легким для изучения.
* Язык программирования Паскаль отражает фундаментальные и наиболее важные концепции (идеи) алгоритмов в очевидной и легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы.
* Язык Паскаль позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.
* Язык Паскаль сыграл большую роль в развитии методов аналитического доказательства правильности программ и позволил реально перейти от методов отладки программ к системам автоматической проверки правильности программ.
* Применение языка Паскаль значительно подняло «планку» надежности разрабатываемых программ за счет требований Паскаля к описанию используемых в программе переменных, проверки согласованности программы при компиляции без ее выполнения.
* Использование в Паскале простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ТУРБО ПАСКАЛЬ

Разработка программ на Паскале включает в себя следующие действия
(этапы разработки программы): ввод и редактирование текста программы на языке программирования Паскаль, ее трансляцию, отладку.

Для выполнения каждого этапа применяются специальные средства: для ввода и редактирования текста используется редактор текстов, для трансляции программы — компилятор, для построения исполняемого компьютером программного модуля с объединением разрозненных откомпилированных модулей и библиотекой стандартных процедур Паскаля — компоновщик (linker), для отладки программ с анализом ее поведения, поиском ошибок, просмотром и изменением содержимого ячеек памяти компьютера — отладчик (debugger).

Для повышения качества и скорости разработки программ в середине 80-х гг. была создана система программирования Турбо Паскаль. Слово Турбо в названии системы программирования — это отражение торговой марки фирмы- разработчика Borland International, Inc. (США).

Систему программирования Турбо Паскаль называют интегрированной
(integration — объединение отдельных элементов в единое целое) средой программирования, так как она объединяет в себе возможности ранее разрозненных, средств, используемых при разработке программ: редактора текстов, компилятора, компоновщика, отладчика, и при этом обеспечивает программисту великолепные сервисные возможности. Часто ее кратко называют
IDE (Integrated Development Environment — интегрированная среда разработки).

Интегрированная среда программирования Турбо Паскаль версий 6.0 и 7.0 имеет следующие возможности:
* множество накладывающихся окон;
* поддержка мыши, меню, диалоговых окон;
* многофайловый редактор, который может редактировать файлы до 1 Мбайта;
* расширенные возможности отладки;
* полное сохранение и восстановление среды разработки.

К ее существенным отличиям от среды программирования Турбо Паскаль более ранних версий относятся:
* объектно-ориентированная среда разработки прикладных программ Turbo

Vision;
* полные возможности встроенного ассемблера;
* личные поля и методы в объявлении объектов;
* директива расширенного синтаксиса $Х, которая позволяет вам интерпретировать функции как процедуры (и игнорировать результаты функций);
* генерация кода 286;
* адресные ссылки в типизированных константах;
* директивы ближних и дальних процедур;
* редактирование инициализированных данных из объектных файлов;
* более быстрый монитор кучи, сокращающий фрагментацию (FreeMin и FreeList удалены);
* расширенные возможности встроенной справочной системы с использованием вырезки и вставки кода примеров для каждой библиотечной процедуры и функции.

Примечание. Кучей в Турбо Паскале называется сплошной массив байтов в памяти

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Большинство программ создаются для решения какой-либо задачи. В процессе решения задачи на компьютере пользователю нужно ввести обрабатываемые данные, указать, как их обрабатывать, задать способ вывода полученных результатов. Поэтому как программист вы должны знать:
* как ввести информацию в память (ввод),
* как хранить информацию в памяти (данные);
* как указать правильные команды для обработки данных (операции);
* как передать обратно данные из программы пользователю (вывод).

Вы должны упорядочить команды таким образом, чтобы:
* некоторые из них выполнялись только в том случае, если соблюдается некоторое условие или ряд условий (условное выполнение);
* другие выполнялись повторно некоторое число раз (циклы);
* третьи выделялись в отдельные части, которые могут быть неоднократно выполнены в разных местах программы (подпрограммы).

Таким образом, как программист вы должны уметь использовать семь основных элементов программирования: ввод, данные, операции, вывод, условное выполнение, циклы и подпрограммы и на их основе строить программы.

Этот список не является исчерпывающим, однако он содержит те элементы, которые обычно присущи всем программам (и процедурным языкам программирования). Многие языки программирования, в том числе и Паскаль, имеют еще дополнительные средства, которые вы изучите далее. Ниже дается краткое описание каждого элемента.

Ввод означает считывание значений, поступающих с клавиатуры, с диска или из порта ввода-вывода.

Данные — это константы, переменные и структуры, содержащие числа
(целые и вещественные), текст (символы и строки) или адреса (переменных и структур).

Операции осуществляют присваивание значений, их комбинирование
(сложение, деление и т.д.) и сравнение значений (равные, неравные и т. д.
).

Вывод означает запись информации на экран, на диск или в порт ввода- вывода.

Условное выполнение предполагает выполнение набора команд в случае, если удовлетворяется (является истинным) некоторое условие (если это условие а удовлетворяется, то эти команды пропускаются или же выполняется другой набор команд) или если некоторый элемент данных имеет некоторое специальное значение или значение из некоторого спектра.

Благодаря циклам некоторый набор команд выполняется повторно или фиксированное число раз, или пока является истинным некоторое условие, или пока некоторое условие не стало истинным.

Подпрограмма представляет собой набор команд, который имеет имя и может быть неоднократно вызван из любого места программы по его имени.

Текст программы

{Учебная программа — итоговый тест по информатике}
Program informatika; {Заголовок программы}
Uses Crt; {Подключение модуля}

{ Процедура вывода строки из 80 решеток }
Procedure Line80; var i:integer; begin for i:=1 to 80 do write(‘#’); writeln; end;

{ Процедура вывода ошибки }
Procedure Error; begin
TextBackground(0);

TextColor(4);

CLRSCR;

Gotoxy(10,13);

Writeln(‘ВЫ ОШИБЛИСЬ!!! БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ В СЛЕДУЮЩИЙ РАЗ!!!’);
Delay(5000); end;

label { раздел описания меток } finish;

var {Описания раздела переменных}

D:record end; f:text; { файл итогов опроса} a,b:integer; {переменные a,b — целого типа} m,n,o,i:string; {переменные m,n,o,i — строкового типа}
Begin {начало программы}

TextBackground(1); {Установка цвета экрана}

TextColor(9); {Установка цвета текста}

CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}

Gotoxy(30,7); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА’);

Gotoxy(30,8); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘»ТЕСТ ПО ИНФОРМАТИКЕ»‘);

Gotoxy(30,9); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘(практическое использование’);

Gotoxy(30,10); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘среды Turbo Pascal)’);

TextColor(14); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘творческая работа’);

Gotoxy(45,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘учащегося 11 класса А школьно-‘);

Gotoxy(45,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘подготовительного факультета ТПУ’);

TextColor(0); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘Дмитриевой Светланы’);

TextColor(3); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,19); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Руководитель’);

Gotoxy(45,20); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘учитель информатики’);

TextColor(0); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,21); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Сидорова Е.В.’);

TextColor(12); {Установка цвета текста}

GOTOXY(0,25); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Line80; { нарисовать линию }

TextColor(8); {Установка цвета текста}

Gotoxy(50,27); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘Для продолжения нажмите [ENTER]’);
Readln;

TextBackground(red); {Установка цвета экрана}

TextColor(14+16); {Установка цвета текста}

CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}

Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Имя:’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(13,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

ReadLn(o); {ввод значения о с клавиатуры}

GOTOXY(8,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Фамилия:’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(17,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} readln(m); {ввод значения m с клавиатуры}

GOTOXY(8,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} writeln(‘Класс (с буквой):’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(26,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} readln(n); {ввод значения n с клавиатуры}

a:=0; {переменной а присваивается число 0}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1. В информатике количество информации определяется как:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) достоверность информации;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) скорость передачи информации; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) мера уменьшения неопределенности;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) объем оперативной памяти.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2. Массовое производство персональных компьютеров началось:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) в 50-е гг.; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) в 60-е гг.; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) в 70-е гг.;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) в 80-е гг.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3. За единицу измерение количества информации принят:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 1 бод; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 1 бит; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 1 байт;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 1 килобайт.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4. Как записывается десятичное число 5 в двоичной системе счисления?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 101; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 110; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 111;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 100.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘5. Производительность работы компьютера (скорость его работы) зависит от:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) размера экрана дисплея; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) частоты процессора; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) напряжения питания;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) быстроты нажатия клавиши.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘6. Какое устройство может оказывать вредное воздействие на здоровье человека?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) принтер;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) монитор; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) системный блок;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) модем.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘7. Файл-это:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) программа в оперативной памяти;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) единица измерения информации; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) текст, распечатанный на принтере;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) программа или данные на диске.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘8. Что называется алгоритмом?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) последовательность команд, которую может выполнить исполнитель;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) система команд исполнителя;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) ненумерованная последовательность строк;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) нумерованная последовательность строк. ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘9. Какая из последовательностей команд приведет исполнителя
Черепашку в первоначальное место и положение?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90);’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ (1 см), направо (90), вперед (1 см);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90); ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,20); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90). ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,21); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’10. Модель есть замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) все стороны данного объекта; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) некоторые стороны данного объекта;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) существенные стороны данного объекта;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) несущественные стороны данного объекта.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’11. Минимальным объектом, используемым в текстовом редакторе, является: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) слово;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) точка экрана (пиксель);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) абзац;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) символ (буква).’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’12. Количество разичных кодировок букв русского алфавита составляет: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) одну;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) две (MS-DOS, Windows);’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) три (MS-DOS, Windows, Macintosh);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) пять (MS-DOS, Windows, Macintosh,ISO, КОИ-8).’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’13. Инструментами в графическом редакторе являются: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) линия, круг, прямоугольник; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) выделение, копирование, вставка;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) карандаш, кисть, ластик;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) наборы цветов.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’14. Графический файл содержит полную информацию о каждой точке изображе- ния, если он сохранен в формате:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) BMP; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) JPG; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) TIF; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) GIF. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’15. В состав мультимедийного компьютера входит: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) проекционная панель;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) CD-ROM дисковод и звуковая плата;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) модем;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) плоттер.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’16. В электронных таблицах выделена группа ячеек А1:В3. Сколько ячеек входит в эту группу? ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 6; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 5; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 4; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 3; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’17. Основным элементом базы данных является: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) поле; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) форма; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) таблица; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) запись. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’18. Модем, передающий информацию со скоростью 28800 бит/с, передает две’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(8,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ страницы текста (3600 байт) в течении:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 1 сек;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 1 минуты; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 1 часа; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 1 дня. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’19. Какой из способов подключения к Интернет обеспечивает наибольшие ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(9,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘возможности для доступа к информационным ресурсам?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) удаленный доступ по коммутируемому телефонному каналу; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) постоянное соединение по оптоволоконному каналу; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) постоянное соединение по выделенному телефонному каналу; ‘);

{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) терминальное соединение по коммутируемому телефонному каналу.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’20. Гипертекст-это: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) очень большой текст; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) структурированный текст, в котором могут осуществляться переходы по выделенным меткам;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) текст, набранный на компьютере; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) текст, в котором используется шрифт большого размера. ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

b:=20-a;

assign(f,’c:Tvorresult.txt’); append(f); { открываем файл для добавления записи } with D do begin

WRITELN(f,m,’ ‘,o,’ ‘,n,’ класс’);

{вывод текста в файл} if a=20 then {если то …} writeln(f,’0 ошибок — 5+.’);

{вывод текста в файл} if a=19 then writeln(f,’1 ошибка! 5.’);

{вывод текста в файл} if (a=16) then writeln(f,b,’ ошибки! 4. ‘);

{вывод текста в файл} if (a=10) then writeln(f,b,’ ошибок! 3.’);

{вывод текста в файл} if a

Реферат: Основные компоненты ВС

Структура и основные компоненты вычислительной системы

Работая на машине, мы взаимодействуем не с аппаратной реализацией, а с программным обеспечением.

Вычислительная система — объединение программных и аппаратных средств, которые предоставляют услуги пользователю.

Структура организации вычислительной системы (ВС):

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Аппаратные средства.

Ресурсы ВС разделяются на два типа:

не участвующие в управлении программой (объем винчестера и т.д.).

участвующие в управлении программой (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, скорость выполнения команд).

Ресурсы второго типа называются физическими ресурсами аппаратуры.

Управление физическими устройствами.

Управление физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на аппаратуру, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие «язык» аппаратуры.

Управление логическими устройствами.

Этот уровень ориентирован на пользователя. Команды данного уровня не зависят от физических устройств, они обращены к предыдущему уровню. На базе этого уровня могут создаваться новые логические ресурсы.

Системы программирования

.

Система программирования — это комплекс программ для поддержки всего технологического цикла разработки программного обеспечения.

Прикладное программное обеспечение.

Прикладное программное обеспечение необходимо для решения задач из конкретных областей.

Операционная система (ОС) — программа, обеспечивающая взаимодействие пользователя с ВС, а также управляющая ресурсами ВС (логическими и физическими). К ОС мы будем относить второй и третий уровень нашей пирамиды.

Структура ЭВМ:

Основной функцией центрального процессора (ЦП) является обработка информации и взаимодействие с устройствами. Обмениваться данными ЦП может только с ОЗУ (Оперативно Запоминающее Устройство).

В ОЗУ размещается выполняемая в данный момент программа. ОЗУ состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, и каждая разбита на два поля: поле внутрисистемной информации (которое, например, может содержать бит четности) и машинное слово, содержащее команду или данные. Машинное слово состоит из некоторого количества двоичных разрядов, которое определяет разрядность системы.

ЦП выбирает из ОЗУ последовательность команд для выполнения. ЦП состоит из двух компонентов:

Устройство Управления (УУ) принимает очередное слово из ОЗУ и разбирается — команда это или данные. Если это команда — то УУ выполняет ее, иначе передает АУ.

Арифметическое Устройство (АУ) занимается исключительно вычислениями.

УУ работает с регистровой памятью, время доступа к которой значительно быстрее, чем к ОЗУ, и которая используется специально для сглаживания дисбаланса в скорости обработки информации процессором и скорости доступа к ОЗУ.

Лекция №2

Мы определили, что вычислительная система (ВС) это некоторое объединение аппаратных средств, средств управления аппаратурой (физическими ресурсами), средств управления логическими ресурсами, системы программирования и прикладное программное обеспечение.

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Мы определили, что нижний уровень — это чисто аппаратура, это то, что делается из металла, пластика и прочих материалов, используемых для производства железа, или hardware компьютера.

Следующий уровень это программы, но программы, ориентированные на качество и свойства аппаратуры. Эти программы и разработчики этих программ досконально знают особенности управления каждого типа из аппаратных компонентов. Нижний уровень между физическим уровнем и аппаратурой — это интерфейс этого управления, это есть некоторые наборы команд управления физическими ресурсами, т.е. каждое устройство имеет свой язык или свой набор команд управления.

Следующий уровень — это уровень, который ориентирован на сглаживание аппаратных особенностей. Он целиком и полностью предназначен для создания более комфортных условий в работе пользователя. Если предположим мы работаем с устройством внешней памяти “жесткий магнитный диск”, то параметрами, которые характерны для конкретного диска, могут быть, предположим, сколько считывающих и записывающих головок имеет это устройство, сколько поверхностей, на которых находится хранящий информацию слой. И, соответственно, набор команд управления этого устройства ориентирован на эти параметры. И конечно, вам, как программистам, не интересно работать в терминах: считать бит со второй поверхности десятого цилиндра такой-то дорожки. Это тяжело и неинтересно. Этот уровень логических ресурсов создает некоторое обобщенное устройство одно на всю систему, и пользователь работает в терминах этого обобщенного устройства. А уже программы логического уровня разбираются к какой из программ управления физическими устройствами надо обратиться чтобы запрос пользователя к логическому устройству правильно оттранслировать к конкретному физическому устройству.

Мы говорили о том, что в разных текстах либо два уровня управления — логический и физический, либо три — логический, физический и система программирования, относят к операционной системе. Мы далее будем считать операционной системой два уровня — логический и физический. Мы начали рассматривать основные свойства этой иерархии, которую объявили и нарисовали достаточно простую и традициоонную схему или структуру вычислительной машины:

Это процессорный элемент, т.е. устройство, которое перерабатывает информацию, это оперативная память (Оперативное Запоминающее Устройство, ОЗУ), и устройства управления внешними устройствами (УУВУ). Мы определили основное качество оперативное памяти: именно в оперативной памяти лежит исполняемая в данный момент программа, и процессор все последующие команды исполняемой программы берет из оперативной памяти. Если чего-то не хватает, идет запрос к внешним устройству, информация подкачивается в оперативноую память, и опять-таки из оперативной памяти команды поступают в процессор на обработку.

В принципе внешнее устройство можно реализовать на оперативной памяти. Если вы знаете, есть такая замечательная программа, которая называется MS-DOS. Эта операционная система (хотя она классически не является операционной системой) имеет ограничения на размер используемой памяти 640Кб. А аппаратура реальных машин на сегодняшний день может иметь физическую оперативную память существенно больших размеров. В этой системе можно создавать логический диск, который размещается на оперативной памяти. Т.е. по всем интерфейсам работа с ним будет осуществляться как с жестким диском, но размещаться он будет на оперативной памяти. И здесь разница в том, что из тех 640Кб процессор берет команды на исполнение, а из оставшихся, которые мы объявили логическим диском, не берет, потому что он будет работать с ним как с обычным жестким диском или любым другим носителем.

Мы с вами начали более подробно говорить о процессоре и зафиксировали одну из основных проблем, которая имеет место быть в области вычислительной техники. Она формулируется так — это несоответствие в скоростях доступа и обработки информации, различных компонентов вычислительной системы. Почему — у каждого компонента есть своя предыстория. Где-то это просто реально медленное устройство, где-то влияет на эту скорость вина проводников, которые находятся между процессорным элементом и конкретным устройством. Для каждого случая причина своя. Но это есть проблема. То, что реальная оперативная память на порядки более медленна, чем скорость обработки информации в процессоре. И здесь возникает в общем сумасшедшая проблема: зачем нам повышать производительность процессора, если доступ к памяти (а мы все время что-то берем из памяти, так как работа процессора это обработка информации, которую он берет из памяти) если доступ к памяти у нас настолько замедлен. Т.е. гарантировано, если ничего не будет сделано конструктивно, то скорость всей системы будет равняться скорости работы компонента, имеющего наименьшую скорость.

Регистры.

Мы начали смотреть, какие конструктивные решения есть в аппаратуре вычислительной системы, которые предназначены для сглаживания этого дисбаланса. И первое о чем мы начали говорить — это регистры. В процессоре имеются устройства, способные хранить некоторую информацию. К этим устройствам возможен доступ прямым или косвенным способом из программы, выполняемой на машине. При этом есть группа регистров, которые называются регистрами общего назначения, которые доступны из всех команд. Эти регистры могут обладать свойством обработки и хранения и обработки определенных типов данных — это могут быть вещественные данные, короткие целые данные, которые используются, предположим, для индексирования, это могут быть длинные целые данные. При этом скорость доступа к регистрам общего назначения соизмерима со скоростью обработки информации в процессоре. При умелом программировании, можно использовать регистры общего назначения в целях сокращения числа обращений к оперативной памяти. Это означает, что торможение на участке процессор-оперативная память сокращается. Рассмотрим другие группы регистров.

Специальные регистры.

К этой группе относятся две подгруппы регистров.

1.

Первая подгруппа — это регистры, отвечающие за состояние исполняемой программы. К этим регистрам относится счетчик команд. Этот регистр содержит адрес исполняемой в данный момент команды. Это тот самый регистр, который можно изменять только косвенно, передав управление куда-то. Второй регистр из этой же подгруппы — регистр результата (flags), содержащий результат выполнения последней команды. По значению этого регистра можно организовывать те или иные действия. К этой подгруппе относится также регистр указателя стека. Есть команды, которые работают со стеком. Эти команды обычно используются для программирования переходов из и в функцию. Стек в системе используется для передачи параметров и организации автоматической памяти. Это память, которая занимается относительно вершины стека при входе в функцию, и, при выходе, она освобождается. Поэтому в автоматических переменных нельзя хранить данные после выхода из функции.

2.

Вторая подгруппа регистров — это регистры управления компонентами вычислительной системы, или управляющие регистры. Практически в любой вычислительной системе имеются регистры, предназначенные для организации взаимосвязи процессора с внешним миром. Эти регистры связываются с УУВУ и через эти регистры процессор может организовывать управление внешними устройствами. Например, если возьмем регистр управления жесткого диска, то у него могут быть следующие поля:

Поле, указывающее кому предназначена информация на этом регистре в данный момент времени (процессору или диску).

Если эта команда находится в формате от процессора к устройству, в нем может находиться код операции управления устройством, могут находиться некоторые операнды и т.д. Устройство пытается выполнить эту команду, и по результату ее выполнения возвращается результат тоже в управляющий регистр (это может быть информация о том, что обмен закончен успешно, или обмен незакончен и причина этого).

Система прерываний.

К средствам, управляющим взаимосвязью с внешними устройствами, можно отнести систему прерываний. В каждой вычислительной машине имеется предопределенный, заданный при разработке и производстве, набор некоторых событий и аппаратных реакций на возникновение каждого из этих событий. Эти события называются прерываниями. Аппарат прерываний используется для управления внешними устройствами и для получения возможности асинхронной работы с внешними устройствами. Синхронная работа, это когда система говорит: “Дай мне блок информации”, и затем стоит и ждет этого блока. Асинхронная — это когда система говорит: “Принеси мне, пожалуйста, блок информации”, и продолжает свою работу, а когда приходит блок, она прерывается (по прерыванию завершения обмена) и принимает информацию. Такова схема прерываний. Одним из прерываний, которые есть в системе, является прерывание по завершению обмена.

В момент возникновения прерывания, действия в аппаратуре ВС следующие:

В некоторые специальные регистры аппаратно заносится (сохраняется) информация о выполняемой в данный момент программе. Это минимальная информация, необходимая для начала обработки прерывания. Обычно, в этот набор данных входит счетчик команд, регистр результата, указатель стека и несколько регистров общего назначения. (Эти действия называются малым упрятыванием).

В некоторый специальный управляющий регистр, условно будем его называть регистром прерываний, помещается код возникшего прерывания.

Запускается программа обработки прерываний операционной системы.

Запущенная программа в начале потребляет столько ресурсов (не более), сколько освобождено при аппаратном упрятывании информации. Эта программа производит анализ причины прерывания. Если это прерывание было фатальным (деление на ноль, например), то продолжать выполнение программы бессмысленно и управление передается части операционной системы, которая эту программу выкинет. Если это прерывание не фатальное, происходит дополнительный анализ, который приводит к ответу на вопрос: можно ли оперативно обработать прерывание? Пример прерывания, которое всегда можно обработать оперативно — прерывание по таймеру. Например, прерывание, связанное с приходом информации по линии связи нельзя обработать оперативно, т.к. происходит расчищение в системе места для программы операционной системы, которая займется обработкой этого прерывания. Происходит т.н. полное упрятывание. Теперь прячется не только информация о некоторых регистрах исполнявшейся программы, теперь все регистры сохраняются в таблицах системы (а не в аппаратных регистрах, как раньше) и фиксируется то, что пространство оперативной памяти, занимаемое программой, может быть перенесено (при необходимости) на внешнее устройство. Дальше идет обработка прерывания и возврат из прерывания.

Здесь надо отметить одно важное свойство: прерывания могут быть инициированы схемами контроля процессора (например, при делении на ноль), могут быть инициированы внешним устройством (при нажатии клавиши на клавиатуре возникает прерывание, по которому процессор считывает из некоторого регистра нажатый символ).

Возвращаемся к нашей основной проблеме. ВЗУ на многие порядки более медленно, чем оперативная память, т.е. возникает проблема торможения ВС. Если бы все обмены с внешними устройствами происходили в синхронном режиме, то производительность ВС была бы очень низкой. Одной из причин появления аппарата прерываний было сглаживание скоростей доступа к внешним устройствам для процессора и оперативной памяти (оперативная память здесь выступает как более высокоскоростное устройство). То, что, используя аппарат прерываний можно было работать с внешними устройствами в асинхронном режиме, т.е. задать заказ на обмен и забыть о нем до прерывания завершения обмена, позволило в целом увеличить производительность ВС.

Регистры буферной памяти (Cache, КЭШ).

Следующая группа регистров — регистры, относящиеся к т.н. буферной памяти. Мы возвращаемся к проблеме взаимодействия процессора и оперативной памяти и сглаживанию скоростей доступа в оперативную память.

Предположим, у нас есть некоторая программа, которая производит вычисление некоторого выражения, при этом, процесс вычисления этого выражения будет представим следующим образом. В какие-то моменты идут обращения за операндами в оперативную память, в какие-то моменты обработанные данные записываются в оперативную память. Есть один из нескольких путей, которые сглаживают несоответствие скоростей процессора и оперативной памяти, который заключается в сокращении реальных обращений к оперативной памяти. Процессоры содержат быстродействующую регистровую память, призванную буферизовать обращения к оперативной памяти.

Алгоритм чтения из оперативной памяти следующий:

проверяется наличие в специальном регистровом буфере строчки, в которой находится исполнительный адрес, совпадающий с исполнительным адресом требуемого операнда. Если такая строчка имеется, то соответствующее этому адресу значение, считается значением операнда и передается в процессор для обработки (т.е. обращение в оперативную память не происходит).

Если такой строчки нет, то происходит обмен с оперативной памятью, и копия полученного значения помещается в регистровый буфер и помечается исполнительным адресом этого значения в оперативной памяти. Содержимое операнда поступает в процессор для обработки. При этом решается проблема размещения новой строчки. Аппаратно ищется свободная строка (но она может быть только в начале работы машины), и если таковая не найдена, запускается аппаратный процесс вытеснения из этого буфера наиболее “старой” строчки. Старость определяется по некоторому предопределенному критерию. Например, признаком старения может быть количество обращений к этому буферу при котором нет обращений к этой строчки. В каждом таком случае число в третьем столбце таблицы увеличивается на единицу.

Регистровый буфер

Исполнительный

адрес

Содержимое

Признак

“старения”

     

…

…

…

     

Короче говоря, аппаратура решает, какую из строк надо вытолкнуть из таблицы, чтобы на ее место записать новое содержимое. При этом учитывается информация о том, были ли обращения к данной строке с использованием команд записи в память. Если такие обращения были, то перед выталкиванием происходит запись в ОЗУ по исполнительному адресу содержимого нашей строчки.

Алгоритм записи в оперативную память симметричен. Когда в программе встречается команда записи операнда в память, аппаратура выполняет следующие действия. Проверяется наличие в буфере строки с заданным исполнительным адресом. Если такая строка есть, то в поле “Содержимое” записывается новое значение, и аппаратно корректируется признак старения строк. Если такой строчки нет, то запускается описанный выше процесс выталкивания, и затем информация размещается в освободившейся строке.

Этот буфер чтения/записи служит достаточно мощным средством для минимизации обращений к ОЗУ. Наибольший эффект достигается при небольших циклах, когда все операнды размещаются в буфере, и после этого циклический процесс работает без обращений к ОЗУ. Иногда, эти буфера называют КЭШ-буферами, а также ассоциативной памятью, потому что доступ к этой памяти осуществляется не по адресу (как в ОЗУ), а по значению поля. Реально, все механизмы могут быть устроены иначе, чем мы здесь изучаем, т.к. мы изучаем некоторую обобщенную систему.

Следующим компонентом, который мы с вами рассмотрим с точки зрения системного подхода, а системный подход подразумевает то, что вы рассматриваем вещь не саму по себе, а в контексте взаимосвязи с другими компонентами, это некоторые свойства ОЗУ.

Оперативная память

1-й блок

 

2-й блок

. . .

k-й блок

0

 

1

. . .

k-1

k

 

k+1

. . .

2k-1

. . .

 

. . .

. . .

. . .

Использование расслоения памяти

. Физически ОЗУ представимо в виде объединения k устройств, способных хранить одинаковое количество информации и, при этом, способные взаимодействовать с процессором независимо друг от друга. При этом адресное пространство ВС организовано таким образом, что подряд идущие адреса, или ячейки памяти, находятся в соседних устройствах (блоках) оперативной памяти.

Программа состоит (в большей степени) из линейных участков. Если использовать этот параллелизм, то можно организовать в процессоре еще один буфер, который организован также, но в котором размещаются машинные команды. За счет того, что есть параллельно работающие устройства, то этот буфер автоматически заполняется вперед. Т.е. за одно обращение можно прочесть k машинных слов и разместить их в этом буфере. Далее, действия с буфером команд похожи на действия с буфером чтения/записи. Когда нужна очередная команда (ее адрес находится в счетчике команд) происходит ее поиск (по адресу) в буфере, и если такая команда есть, то она считывается. Если такой команды нет, то опять-таки работает внутренний алгоритм выталкивания строки, и новая строка считывается из памяти и копируется в буфер команд. Расслоение памяти в идеале увеличивает скорость доступа в k раз, плюс буфер команд позволяет сократить обращения к ОЗУ.

Лекция №3

Мы продолжаем рассмотрение нашей упрощенной схемы. В современных машинах имеется еще одно аппаратное средство, которое призвано поддерживать работу вычислительной системы. Это, так называемая, виртуальная память. На сегодняшний день все вычислительные машины (за исключением особо раритетных) работают в мультипрограммном (мультипроцессорном) режиме. Суть его заключается в том, что имеется несколько процессов, которые одновременно выполняются в вычислительной системе. Посмотрим, как этот мультипрограммный режим влияет на использование оперативной памяти.

Операционная

система

Задача №1

 

Задача №2

 

Задача №3

.

.

.

Предположим: в начальный момент времени какую-то часть оперативной памяти заняла операционная система (так оно и происходит). После этого была загружена программа №1 , затем программы №2, №3 (и т.д.). Операционная система начала выполнять эти программы в мультипрограммном режиме. Возникает вопрос: всегда ли любую программу можно поместить в произвольный диапазон адресного пространства оперативной памяти? Обладает ли программа свойством перемещения по памяти? Насколько задача связана с адресным пространством, на которое ее запрограммировали? Это первая проблема. Вторая проблема: этот процесс идет, и понятно, что в какие-то моменты времени какие-то из этих задач заканчиваются (например Задача №2). При этом в памяти образуются свободные фрагменты.

Операционная

Система

 

Операционная

Система

Задача №1

 

 

Задача №1

 

 

Задача №6

     

Задача №3

 

 

Задача №3

.

.

.

 

.

.

.

Программа операционной системы, которая загружает задачи в память, может посмотреть, какие из задач ожидают обработки, и если есть задача, которая помещается в один из свободных фрагментов, она может ее загрузить. Но возникает второй вопрос: а как быть, если нет такой задачи, которая поместится в освободившийся фрагмент. При этом проблема заключается в том, что даже если найдется задача (№6), которая поместится в указанном фрагменте, то останется еще меньший фрагмент памяти, в который уже нельзя практически ничего записать. Количество таких, никому не нужных, фрагментов постепенно увеличивается. Это процесс фрагментации памяти.

Фрагментация может происходить и в оперативной памяти, и на внешнем запоминающем устройстве. В результате через некоторое время возникает достаточно интересная и грустная ситуация: свободного адресного пространства много, но при этом мы не можем загрузить ни одной новой задачи. Это означает, что система в целом начинает деградировать. Например, если Вы пошлете заказ на выполнение какого-то действия, то Вам придется неоправданно долго ждать.

Для борьбы с фрагментацией памяти, а также для решения проблемы перемещения программы по адресному пространству, используется, так называемая, виртуальная память. Суть ее работы заключается в следующем. Пусть имеется некоторое адресное пространство программы, то есть то адресное пространство, в терминах которого оперирует программа. И имеется адресное пространство физическое, которое зависит от времени. Оно характеризует реальное состояние физической оперативной памяти.

В машинах, поддерживающих виртуальную память, существует механизм преобразования адресов из адресного пространства программы в физическое адресное пространство, то есть при загрузке задачи в память машины операционная система размещает реальную задачу в той оперативной памяти, которая является свободной, вне зависимости от того, является ли этот фрагмент непрерывным, либо он фрагментирован. Это первое действие выполняет операционная система. Она знает о состоянии своих физических ресурсов: какие свободны, какие заняты.

Второе: операционная система заполняет некоторые аппаратные таблицы, которые обеспечивают соответствие размещения программы в реальной оперативной памяти с адресным пространством, используемым программой. То есть можно определить, где в физической памяти какая часть программы размещена, и какая часть адресного пространства программы поставлена ей в соответствие.

После этого запускается программа, и начинает действовать аппарат (или механизм) виртуальной памяти. Устройство управления выбирает очередную команду. Из этой команды оно выбирает операнды, то есть адреса и те индексные регистры, которые участвуют в формировании адреса. Устройство управления (автоматически) вычисляет исполнительный адрес того значения, с которым надо работать в памяти. После этого автоматически (аппаратно) происходит преобразование адреса исполнительного программного (или виртуального) в адрес исполнительный физический с помощью тех самых таблиц, которые были сформированы операционной системой при загрузке данной программы в память. И продолжается выполнение команды. Аналогично выполняется и, например, команда безусловного перехода на какой-то адрес. Точно так же устройство управления вычисляет сначала адрес исполнительный, после чего он преобразуется в адрес физический, а потом значение этого физического адреса помещается в счетчик команд. Это и есть механизм виртуальной памяти.

Рассмотрим простейший пример организации виртуальной памяти: вычислительную систему с, так называемой, страничной организацией памяти. Суть страничности памяти заключается в том, что аппаратно все адресное пространство оперативной памяти разделено на блоки фиксированного объема. Обычно размер таких блоков равен степени двойки. При этом сохраняется сквозная нумерация ячеек памяти. Структура адреса в данной вычислительной машине такова: адрес любой ячейки памяти представлен в виде двух полей; старшие его разряды являются номером страницы, а младшие разряды являются смещением относительно страницы (здесь используется тот факт, что размер страницы равен степени двойки).

Исполнительный адрес

№ Страницы

Смещение относительно страницы

Итак, мы имеем машину со страничной организацией памяти. Для управления этой страничной памятью, процессор содержит, так называемую, таблицу приписки (ТП). Это аппаратное средство машины, реализованное с помощью регистровой памяти. Структура этой таблицы:

Таблица приписки

№ Виртуальной

страницы

№ Физической

страницы

0

25

1

1

2

30

.

.

.

.

.

.

L-1

-1

ТП имеет L строк, где L — максимальное число страниц, адресуемых в данной машине (то есть адресное пространство программы может состоять не более чем из L страниц). Каждая строка этой таблицы соответствует виртуальной странице программы с номером, совпадающим с номером строки. Строка содержит номер физической страницы, соответствующей данной виртуальной странице.

При загрузке и запуске программы операционная система размещает виртуальные страницы в некоторых физических страницах оперативной памяти, а их соответствие устанавливается в ТП. Например, операционная система взяла 0-ую виртуальную страницу памяти и поместила ее в 25-ую страницу физической памяти, 1-ую страницу разместила в 1-ой странице, а 2-ую — в 30-ой (и так далее распределила все страницы). После этого передается управления на начало программы, а за тем работает тот механизм, который был описан выше: по номеру виртуальной страницы из таблицы аппаратно выбирается соответствующая строка, и содержащийся в ней номер физической страницы аппаратно подставляется в исполнительный адрес вместо номера виртуальной страницы, то есть происходит просто замена старших битов исполнительного адреса.

На самом деле, когда операционная система обращается к какой-то строчке таблицы, то сначала она производит контроль. В действительности, строка ТП содержит некоторый код, который является либо адресом физической страницы, либо некоторым специальным кодом, на который схемы управления процессора реагируют определенным образом. Например, если этот код больше либо равен нулю, это значит, что можно продолжать работу. Если же в этой строке содержится код меньше нуля, например -1, то обращение к ней устройств преобразования виртуального адреса в физический, вызовет прерывание. Это прерывание обычно называется прерыванием по защите памяти. Дело в том, что операционная система, заполняя ТП, указывает, какие из виртуальных страниц адресного пространства не принадлежат данной программе, и если происходит выход за пределы дозволенной памяти, генерируется прерывание по защите памяти.

Для каждой программы нужна своя таблица приписки. При переходе от одной программы к другой содержимое ТП сохраняется операционной системой в некоторой своей программной таблице (массиве) и затем изменяются значения в ТП.

Продолжение в теме “Операционные системы”

(Подкачка, или SWAPPING)

Внешние устройства

Внешние устройства можно определить как все те устройства, которые отличаются от процессора и памяти. Управление внешними устройствами осуществляется через систему прерываний. Внешние устройства можно подразделить на Внешние Запоминающие Устройства (ВЗУ) и Устройства Ввода/Вывода (УВВ) информации. ВЗУ — это устройства, способные хранить информацию некоторое время, связанное с физическими свойствами конкретного устройства, и обеспечивать чтение и/или запись этой информации в оперативную память. Если рассматривать ВЗУ с точки зрения использования различными компонентами программного обеспечения, то можно выделить следующие типы устройств:

1. Магнитный барабан.

Магнитный барабан — это устройство, которое характерно для больших вычислительных комплексов. Обычно оно используется операционной системой для хранения системной информации. Суть работы этого устройства состоит в следующем.

Имеется металлический цилиндр большого веса (вес здесь имеет значение для поддержания стабильной скорости вращения), который вращается вокруг своей оси. Поверхность этого цилиндра покрыта слоем материала, способного хранить информацию (с него можно читать и на него можно записывать информацию). Над поверхностью барабана размещается p считывающих головок. Их положение зафиксировано над поверхностями, которые называются треками (track). Каждый трек разделен на равные части, которые называются секторами. В каждый момент времени в устройстве может работать только одна головка. Запись информации происходит по трекам магнитного барабана, начиная с определенных секторов. Координатами информации служат следующие параметры (№Трека, №Сектора и Объем информации).

Для чтения информации с магнитного барабана производятся следующие действия: включается головка, соответствующая номеру трека, и прокручивается барабан до появления под головкой начала сектора с заданным номером. После этого начинается обмен. Практически во всех ВЗУ, основанных на вращении носителя, существует понятие сектора, и в каждый момент времени устройство знает, над каким сектором оно находится. Магнитные барабаны — это устройства, имеющие одну из самых больших скоростей доступа, так как электронные и механические действия в его работе минимальны (вращение барабана).

Магнитные диски.

Имеется несколько дисков, размещенных на одной оси, которые вращаются с некоторой постоянной скоростью. Каждый такой диск может иметь две информационно-несущие поверхности (верхнюю и нижнюю), покрытые слоем, способным фиксировать информацию. Диски имеют номера; поверхности каждого диска также пронумерованы (0,1). Концентрическим окружностям одного радиуса на каждом диске соответствует условный цилиндр. Диск также разбит на сектора. Координаты информации на диске (№Диска, №Поверхности, №Цилиндра, №Сектора).

Механически управляемая штанга имеет щупы, на концах которых находятся считывающие и записывающие головки. Количество этих щупов может быть равно количеству дисков (считывается либо верхняя, либо нижняя поверхность).

Обмен информацией осуществляется следующим образом: на блок управления диском подается набор координат с требуемым объемом информации. Блок головок вводится внутрь диска между поверхностями до заданного номера цилиндра. Затем, включается головка, читающая заданную поверхность заданного диска. После этого ожидается подход заданного сектора и начинается обмен. Здесь, в отличие от магнитного барабана, уже два механических действия, что ухудшает скоростные свойства магнитных дисков. Примерами магнитных дисков являются винчестер и гибкие диски (floppy).

Лекция №4

Мы с вами продолжаем обзор некоторых свойств архитектуры вычислительной системы, и я обращаю ваше внимание на то, что мы рассматриваем не просто ЭВМ как набор плат, размещенных на них микросхем, каких-то проводников, механических устройств и всего прочего. Мы рассматриваем вычислительную систему, то есть систему, объединяющую аппаратуру и программное обеспечение, а также нюансы их взаимодействия. Мы с вами уже посмотрели и поговорили о некоторых таких взаимосвязях. Виртуальная память и вся та буферизация, о которой мы с вами говорили, — это аппаратные средства, которые поддерживает программное обеспечение с целью повышения эффективности работы системы в целом. Система прерываний — это также аппаратное средство, которое ориентировано на поддержку программного обеспечения, то есть средство, обеспечивающее взаимодействие программы с внешними устройствами.

Я обращаю ваше внимание на то, что эти лекции не есть лекции по UNIX-у, который мы с вами будем рассматривать, это не есть лекции по страничной организации памяти — это лекции, направленные на то, чтобы вы поняли значение слова “система” в термине “вычислительная система”. Уже сейчас мы затрагиваем механизмы работы с КЭШами, с буферами и прерываниями. И это достаточно сложно. А если мы возьмем машину, у которой не один, а несколько процессорных элементов, работающих с одной памятью, то у нас возникают достаточно сложные проблемы с буферизацией работы с памятью. То, что мы с вами рассматриваем на лекции — это очень простой срез (можно сказать, лекция для колхозников), чтобы у вас сложилось хотя бы концептуальное понимание, ибо мы не охватим всего.

Мы с вами закончили прошлую лекцию рассмотрением некоторых типов ВЗУ: магнитного барабана, магнитных дисков. Мы выявили на концептуальном уровне отличия этих устройств, потому что цель наших лекций не изучить их работу, а научиться сравнивать те или иные компоненты вычислительной системы. Мы с вами выяснили, что ВЗУ, такие как магнитный барабан и магнитные диски, могут характеризоваться степенью участия механических действий в обработке заказа на обмен. Чем больше механических действий, тем медленнее происходит обмен. Существует экзотический вид внешней памяти — память на магнитных доменах.

Память на магнитных доменах.

Так же, как элементарной единицей электричества является электрон, элементарная единица в магнетизме — магнитный домен. Он подобен простому магниту, одна сторона которого заряжена положительно, а другая — отрицательно.

Есть барабан, у которого так же есть треки, и так же над каждым треком расположена головка для обмена, но сам барабан не вращается, а за счет некоторых магнитно-электрических эффектов осуществляется перемещение по треку цепочки доменов. При этом каждый домен однозначно ориентирован, то есть либо он бежит стороной, заряженной “+”, либо стороной, заряженной “-”. Так кодируются ноль и единица. Эта память очень быстродейственна, так как в ней нет никаких механических действий. Эти устройства обычно используются во встроенных вычислительных системах. (Например, она используется в американских ШАТЛах).

Теперь рассмотрим ВЗУ иначе — по методам доступа. Суть почти любого запоминающего устройства заключается в том, что информация в нем записывается некоторыми блоками, или записями. В некоторых устройствах размер блока фиксирован и чем-то напоминает страничную организацию памяти. В некоторых устройствах размер блока может быть переменным, и определяется некоторым начальным и конечным маркером, который можно программно записать на носитель этого устройства. В контексте работы с блоками, ВЗУ можно подразделить на два типа: устройства прямого доступа и устройства последовательного доступа. В бытовом плане можно рассмотреть компакт диск (CD) и аудиокассету. Воспроизведение десятой записи на компакт диске начинается почти сразу после соответствующей команды, за счет своей системы координат, подобной системе координат магнитного диска. Это устройство прямого доступа. Устройство последовательного доступа — это аудиокассета. Если вам надо воспроизвести пятую песню, то приходится, перематывая кассету, искать начало, так или иначе прослушивая предыдущие четыре. Устройства последовательного доступа, это те устройства, которые для чтения i-той записи, должны просмотреть предыдущие (i-1)-ну запись. Прямой доступ лишен этого недостатка. Примеры устройств прямого доступа — это магнитный барабан, всевозможные вариации магнитных дисков, память на магнитных доменах и прочее. Устройства последовательного доступа — это либо магнитная лента на больших машинах, либо стримерные устройства, которые используют для организации долговременного хранения данных на маленьких машинах.

Вот два взгляда на внешние устройства. Теперь рассмотрим внешние устройства с точки зрения управления. На ранних стадиях устройство управления внешними устройствами в большей мере являлось некоторым интерфейсом в получении всех управляющих команд от процессора и передачи их конкретному внешнему устройству. Это означает, что центральный процессор (ЦП) должен был отрабатывать практически все действия, предусмотренные системой команд управления конкретного устройства. Несмотря на то, что при этом уже был реализован и использовался аппарат прерываний, позволяющий проводить обмен асинхронно с работой центрального процессора, у нас были достаточно большие потери за счет того, что процессор должен был часто прерываться на выполнение последовательности небольших по размеру указаний для управления внешним устройством. Поэтому появились специализированные устройства, которые называются каналами.

Канал — это специализированная вычислительная машина, имеющая специализированный процессорный элемент и необходимую память. Канал обычно имеет следующую структуру: у него есть высокоскоростной канал связи с оперативной памятью основной машины, управляющие каналы для взаимодействия с ЦП и имеется некоторое количество каналов для подключения внешних устройств.

Функцией канала является выполнение макрокоманд, обеспечивающих ввод/вывод. То есть ЦП подает не последовательность команд (к примеру, включить двигатель магнитных головок, переместить магнитную головку на заданный цилиндр, дождаться нужного сектора, произвести чтение порции данных, произвести проверку правильности и т.п.), а макрокоманду (произвести обмен заданного объема по заданным координатам), и необходимую последовательность команд выполняет канал. Таким образом, канал разгружает ЦП. При этом каналы могут быть достаточно интеллектуальны. В канале может быть организована буферизация за счет своей внутренней памяти (аналогично буферизации при работе с оперативной памятью). Современная вычислительная машина может иметь несколько таких каналов, которые позволяют организовывать управление внешними устройствами, а с другой стороны освобождают процессор от лишней работы.

Мультипрограммирование

Давайте рассмотрим еще один внутрисистемный аспект, который может продемонстрировать взаимное влияние программного обеспечения и аппаратуры. Этот аспект связан с мультипрограммированием.

Нарисуем простую диаграмму:

Ось абсцисс связана со временем. На оси ординат отмечены выполняемые задачи. Пусть процессор работает над Задачей №1. В какой-то момент ему потребовались данные, которые находятся на ВЗУ. Формируется заказ на обмен, но данные с устройства еще не поступили (мы знаем, что скорость обмена низка). И какое-то время процессор простаивает. Затем обмен завершился, и программа начала выполняться далее. Затем эта ситуация повторяется (опять простой и т.д.). В зависимости от типа или класса решаемой на этой машине задачи, таких простоев может быть от 99% всего времени до единиц процентов в том случае, если программа долго что-то вычисляет, не обращаясь к внешним устройствам. Но в любом случае эта ситуация приводит к неэффективной работе вычислительной системы, поэтому было бы неплохо при наличии асинхронно работающих устройств (то есть тех устройств, которые работают под управлением аппарата прерываний) в промежутки времени, когда одна программа не может выполняться (так как она ожидает данные), запускать другую программу (Задачу №2). Задача №2 будет жить по тем же правилам (то есть в периоды обмена Задачи №2 и Задачи №1 с внешними устройствами будет запускаться третья задача, и так далее).

Режим работ программного обеспечения и аппаратуры, обеспечивающий одновременное выполнение нескольких программ, называется мультипрограммным режимом. Изначально мультипрограммирование появилось в целях максимальной загрузки процессора, поскольку когда-то это устройство было самым дорогостоящим. На сегодняшний день это устройство одно из самых дешевых в компьютере. Посмотрим, что нужно от аппаратуры вычислительной системы для поддержания режима мультипрограммирования. Давайте перечислим те проблемы, которые могут возникнуть, когда, кроме некоторой управляющей программы (операционной системы) и одной программы пользователя, появилась еще одна программа пользователя. То есть, если ранее все ошибки и некорректности в отношении системы приводили к наказанию самого себя, то теперь, при появлении чужих программ в памяти возникают новые проблемы.

Первая проблема: кто-то взял и записал в пространство моей программы свою информацию или считал из пространства моей программы мою информацию (может быть, конфиденциальную). Если программа испорчена, то будет сбой в системе. Следовательно, возникает проблема защиты памяти, то есть в вычислительной системе должен быть реализован на аппаратном уровне механизм, обеспечивающий защиту адресного пространства каждой из программ от несанкционированного доступа других программ. Это означает, что этот механизм при выполнении доступа по исполнительным адресам будет контролировать корректность доступа.

На прошлой лекции мы с вами рассматривали механизм виртуальной памяти на примере страничной организации памяти. Если в таблице приписки в какой-то строке находился код меньше нуля, это означало, что эта виртуальная страница недоступна. И при попытке обратиться к этой странице, срабатывает аппарат защиты памяти. А срабатывает он таким образом: в системе возникает прерывание по защите памяти, при обработке этого прерывания операционная система (ОС) смотрит, а действительно ли этой страницы памяти у данной программы нет (то есть это чужая страница). Если эта страница действительно чужая, то прерывание прекращает выполнение данного процесса с диагностикой обращения в чужую память. Возможна и другая ситуация: если какие то страницы еще не загружены в память и ОС в своих внутренних программных таблицах отметила, что на самом деле у меня есть эта страница и что, предположим, она находится на внешнем устройстве. В этом случае прерывание игнорируется, так как ошибки нет (просто нет еще достаточно информации для продолжения программы). Так устроена защита памяти.

Вторая проблема: пусть в вычислительной системе есть принтер, и есть два процесса, которым он нужен. И пусть один из процессов обратился к внешнему устройству с командой напечатать строку (а он печатает, скажем, ведомость на экзамен, а другой процесс печатает, предположим, докладную декану). И первая строчка напечаталась: “Ведомость”. После этого другой процесс пишет: “Декану факультета ВМК чл. корр. РАН Д.П. Костомарову”, и тоже обращается к устройству печати. Устройство печати печатает вторую строчку, и так далее. В итоге получается документ, который остается только сжечь, так как там напечатан бред. Это первый пример. Второй пример: мы с вами говорили о виртуальной памяти и о том, что таблицы приписки заполняются оперативной системой программно (существуют команды, которые позволяют записать некоторую информацию в таблицу приписки). И пусть, появились два лихих программиста, которые решили отвести себе побольше памяти, и каждый из них исправил соответственно таблицу приписки, выделив себе всю память. Но память-то одна, и получилось нехорошо. И в первом и во втором примере программам пользователя были доступны команды управления компонентами вычислительной системы (в первом случае — команды управления внешним устройством, во втором случае — оперативной памятью), что и привело к некорректности в работе. Это означает, что, пока эти команды доступны, то корректный режим мультипрограммирования организовать невозможно, потому что всегда найдутся два молодца, которые чего-нибудь да испортят (даже не специально, а просто по незнанию).

Итак, вторым условием для организации мультипрограммного режима является наличие привилегированного режима в системе. Привилегированный режим — это режим работы центрального процессора, в котором программе доступны все возможные команды. Непривилегированный режим (еще его называют пользовательским) — режим, в котором доступно лишь некоторое подмножество команд. В пользовательском режиме программы пользователя не смогут обратиться напрямую к управлению компонентами вычислительной системы.

Может возникнуть вопрос: а если все-таки надо печатать, и работают несколько программ, как быть? Обычно во всех системах имеются средства обращения к ОС (ОС работает в привилегированном режиме и ей доступно все). Программа пользователя может передать заказ на некоторые действия ОС (в разных системах это реализовано по-разному), например, с помощью прерываний. Вернемся к примеру с принтером. Теперь процесс не вызывает конкретную команду, а обращается с заказом напечатать строку к ОС. Она принимает заказ и строку, и буферизует эту информацию в некоторых своих программных буферах. Реальной печати при заказе не происходит, очередная строчка просто попадает в буфер, который относится к моей программе. Печать этого буфера будет происходить только при завершении программы, когда уже ясно, что заказов на печать больше не будет.

Третья проблема: в одной из программ появилась ошибка, программа зациклилась и система зависла. Что в этом случае может помочь? Может помочь некоторое средство, которое будет периодически прерывать выполнение программы. Для нашего примера это должно быть прерывание по таймеру, чтобы один раз в какой-то промежуток времени процесс прерывался, и управление передавалось ОС. Она же сама должна решать, как ей поступить в этом случае.

Вот три условия на аппаратуру вычислительной системы, которые должны быть выполнены, если необходимо организовать мультипрограммный режим работы.

Аппарат подкачки

Следующая проблема: в системе, работающей в мультипрограммном режиме, находится много программ. Пусть есть реальная оперативная память со страничной организацией. Какую-то часть памяти занимает ОС, какую-то часть занимает Задача №1, какую-то часть — Задача №2 и т.д. В простейшем случае, в системе может находится столько программ, сколько может разместить в себе оперативная память. Это достаточно неэффективно, потому что выполняемый в данный промежуток времени код программы локализован в нескольких виртуальных страницах (например, какой-то цикл или функция, которые выполняются в данный момент). Если мы будем размещать в оперативной памяти весь код и все данные нашей программы, то большая часть оперативной памяти будет простаивать, потому что мы до нее еще должны добраться. Появляется естественное желание держать в оперативной памяти только те фрагменты адресного пространства, которые в данный момент используются. Для этого используется аппарат подкачки (или swapping). Это программно-аппаратное средство.

Суть его заключается в следующем. Мы говорили о виртуальной памяти и о том, что в строке таблицы приписки содержится некий код. В этой строке может быть еще одно поле, характеризующее частоту обращения к странице. Это поле формируется аппаратно. Аппарат подкачки работает примерно так же, как в буфере чтения записи в оперативную память (также собирается информация о старении страниц). По этим данным ОС может откачивать редко используемые страницы, принадлежащие конкретному процессу во внешнюю память (в больших машинах для этих целей обычно используются магнитные барабаны). При этом, если страница откачивается, то в таблицу приписки записывается отрицательный код, который, в случае обращения к ней, вызовет прерывание (оно определит, что это не чужая страница), и страница подкачивается обратно (а в это время опять же может начать выполняться другая задача). Этот механизм подкачки достаточно эффективен. Он позволяет держать в оперативной памяти от каждой из выполняемых программ некоторую (самую важную) часть, а когда в памяти находится большое количество программ, то это означает, что всегда будет готова очередь программ на случай обмена.

С одной стороны, подкачка — это функция, которая поддерживается аппаратурой (старение страниц памяти без аппаратной поддержки сложно организовать), а с другой стороны все реальное управление программное.

Теперь вернемся к нашей пирамиде:

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Мы видим, что все то, о чем говорилось в предыдущих лекциях тесно взаимосвязано. То есть нельзя организовать в системе (корректный) мультипрограммный режим без аппаратной поддержки, и наоборот, если есть аппаратная поддержка, но нет программы, которая использует эти аппаратные средства, то мультипрограммный режим также невозможен.

Реферат: Задачи автоматизации

Задачи автоматизации
ВВЕДЕНИЕ
Каждая производственная единица (предприятие) любого общества стремится к
получению возможно большего дохода от своей деятельности. Любое предприятие
старается не только продать свой товар по выгодной высокой цене, но и сократить
свои затраты на производство и реализацию продукции. Если первый источник
увеличения доходов предприятия во многом зависит от внешних условий деятельности
предприятия, то второй — практически исключительно от самого предприятия,
точнее, от степени эффективности организации процесса производства и последующей
реализации произведенных товаров.
Затраты – важнейший экономический показатель, характеризующий расходы
предприятия (организации, физического лица) на хозяйственную деятельность
материальных, трудовых, финансовых, природных и других ресурсов.
Экономия затрат и их перераспределение – главное направление повышения
эффективности производства, увеличение его прибыльности. Различают прямые
затраты, связанные непосредственно с изготовлением продукции (например, расходы
на приобретение сырья, материалов, полуфабрикатов, заработную плату
производственного персонала и т.д.), и косвенные затраты, которые
непосредственно к нему не относятся (например, содержание аппарата управления,
непроизводственных помещений и т.д.)
Для каждого конкретного производителя затраты выступают величиной, равной
понесенным ими расходам на приобретение соответствующего количества ограниченных
ресурсов и выступают формой реализации нереализованных альтернативных
возможностей в каждый конкретный промежуток времени.
Затраты в экономических системах оплачивают пользователи как альтернативную
стоимость, если эти ресурсы явно принадлежат какому-либо экономическому объекту.
Тем самым достигается оптимальная эффективность их использования. В противном
случае мы имеем нерациональное и неэффективное употребление ограниченных видов
ресурсов.
Издержки или затраты производства также зависят от спроса на те или иные виды
ограниченных видов ресурсов, которые составляют основу издержек. Следовательно,
цены производительных ресурсов во многом определяются существующим спросом на
них, а также его изменениями. Но когда цены на те или иные продукты растут, они
основываются на издержках. Возросшую цену на продукта определяют не сами
издержки по производству, а альтернативная стоимость для тех покупателей,
необходимо убедить отказаться от потребления данного продукта по более высокой
цене в пользу тех покупателей, которые в еще меньшей степени готовы отказаться
от приобретения этого товара.
Категория издержки обращения связана с процессом реализации товаров.
Дополнительными издержками обращения являются издержки на упаковку, сортировку,
транспортировку и хранение товаров. Этот вид издержек обращения близок к
издержкам производства и, входя в стоимость товара, увеличивает последнюю.
Дополнительные издержки возмещаются после продажи товаров из полученной суммы
выручки. Чистые издержки обращения — издержки на торговлю (зарплата продавцов и
т.д.), маркетинг (изучение потребительского спроса), рекламу, затраты на оплату
персонала штаб-квартиры и т.д. Чистые издержки не увеличивают стоимости товаров,
а возмещаются после продажи из прибыли, созданной в процессе производства
товаров.
Современные концепции издержек, разработанные экономистами Запада, во многом
учитывают оба вышеотмеченных момента. В центре классификации издержек —
взаимосвязь между объемом производства и издержками, ценой на данный вид
товаров. Издержки делятся на не зависящие и зависящие от объема производимой
продукции.
Постоянные издержки не зависят от величины производства, существют и при нулевом
объеме производства. Это предшествующие обязательства предприятия (проценты по
займам и др.), налоги, амортизационные отчисления, оплата охраны, арендная
плата, расходы на обслуживание оборудования при нулевом объеме производства,
зарплата управленческого персонала и т.д. Переменные издержки зависят от
количества производимой продукции, складываются из затрат на сырье, материалы,
зарплату рабочим и т.д. Сумма постоянных и переменных издержек образует валовые
издержки — сумму денежных расходов на производство определенного вида продукции.
Для измерения издержек на производство единицы продукции используются категории
средних, средних постоянных и средних переменных издержек. Средние издержки
равны частному от деления валовых издержек на количество произведенной
продукции. Средние постоянные издержки определяются делением постоянных издержек
на количество произведенной продукции. Средние переменные издержки образуются
делением переменных издержек на количество произведенной продукции.
Для достижения максимальной прибыли нужно определить необходимый размер выпуска
продукции. Инструментом экономического анализа служит категория предельных
издержек. Предельные издержки представляют собой дополнительные издержки на
производство каждой дополнительной единицы продукции по сравнению с данным
объемом выпуска. Они рассчитываются вычитанием соседних значений валовых
издержек.
В конкретной практике применения расчета издержек для анализа деятельности
предприятий в России и в западных странах имеются как сходства, так и различия.
В России широко используется категория себестоимость, представляющая собой
суммарные затраты на производство и реализацию продукции. Теоретически в
себестоимость должны входить нормативные производственные затраты, но на
практике к ней относят сверхнормативный расход сырья, материалов и т.д.
Себестоимость определяют на основе сложения экономических элементов (однородных
по экономическому назначению затрат) или путем суммирования статей калькуляции,
характеризующих непосредственные направления тех или иных расходов. Прямые
затраты — это затраты, непосредственно связанные с созданием единицы товара.
Косвенные затраты необходимы для общего осуществления производственного процесса
данного вида продукции на предприятии. Общий подход не исключает различий по
конкретной классификации некоторых статей.
В западных странах используется вышеописанное деление затрат (издержек) на
постоянные и переменные, причем прямые и часть косвенных затрат относятся к
переменным, а оставшаяся часть косвенных затрат (не зависящих от объема
производства) — к постоянным. нередко первая из вышеуказанных частей косвенных
затрат выделяется в отдельную группу — частично переменные затраты, поскольку
эти затраты изменяются по своей величине не в прямо пропорциональной зависимости
от изменения объема производимой продукции. Деление затрат на прямые и
переменные позволяет получить показатель — добавленную стоимость, определяемую
вычитанием из общего дохода (выручки) предприятия переменных затрат. Добавленная
стоимость состоит, таким образом, из постоянных затрат и чистой прибыли. этот
показатель позволяет оценить общую эффективность производста и реализации вне
зависимости от прямо зависящих от величины объема производства переменных
расходов.
В СНГ деление затрат на условно-постоянные и условно-переменные, рассчитываемые
по экономическим элементам, применяется при расчете экономии от влияния
технико-экономических факторов. Подобные расчеты выполняются для определения
будущей плановой себестоимости продукции на основе имеющейся фактической
себестоимости. Такого рода расчеты не всегда целесообразны, поскольку позволяют
всего лишь определить увеличение затрат в случае, если бы условно-постоянные
расходы возрастали прямо пропорционально росту объема производимой продукции
(практически невозможная ситуация).
В реальной производственной деятельности необходимо учитывать не только
фактические денежные издержки, но и альтернативные издержки. Последние возникают
из-за возможности выбора между теми или иными экономическими решениями.
Например, владелец предприятия может потратить имеющиеся деньги различным
способом: направит их на расширение производства или израсходовать на личное
потребление и т.д. Измерение альтернативных издержек необходимо не только для
рыночных отношений, но и для объектов, не являющихся товарами. На нерегулируемом
рынке товаров, альтернативные издержки будут равны текущей установившейся на
данный момент рыночной цене. Если на рынке существует несколько разных (обычно
близких между собой) цен, то альтернативные издержки продажи товара по,
естественно, наивысшей из предложенных продавцу покупателями цен, будут равны
наибольшей из всех оставшихся (кроме наивысшей) предложенных цен.
Из вышесказанного становится ясно что за затратами на предприятии необходимо
следить и постоянно быть в курсе последних изменений всех факторов составляющих
затраты. Для этого следует постоянно иметь при себе цифры затрат, на какой из
этапов производства приходится больше всего затрат, в каком цехе, отделе
существуют затраты. Расчет затрат и их перераспределение необходимо проводить
как можно чаще и это занимает время и трудовые ресурсы. Но в этом может помочь
ЭВМ. Если грамотно автоматизировать эту часть производства, то можно намного
сократить время на расчет, уменьшить количество ошибок, и т. д. В свою очередь
это уменьшит затраты самого предприятия.
Передо мной стоит цель автоматизировать часть этого сложного процесса, а именно,
с помощью ЭВМ создать базу данных которая бы могла по начальным данным расчитать
все остальные показатели составляющие данный раздел, накапливать в себе
информацию о издержках за предыдущие месяцы, давала бы возможность исправлять
ошибки, пересчитывать данные, выводить на принтер отчеты. Конкретно необходимо
чтобы программа помогала пользователю проводить расчет в “Аварийно-диспетчерской
службе” предприятия.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Постановка задачи
Целью моей задачи является написание Базы Данных “Распределение затрат
аварийно-диспетчерской службы предприятия”. Затраты распределяются с кредита
29700 – “Затраты на содержание аварийно-диспетчерской службы” в дебет следующих
счетов:
23100 – “Затраты производственной базы”
26000 – “Общехозяйственные расходы”
29100 – “Затраты домохозяйства”
29200 – “Затраты по содержанию общежитий”
29300 – “Затраты по объектам здравоохранения”
29400 – “Затраты по содержанию действующих детских садов”
29900 – “Затраты по оказанным услугам сторонним организациям”
так же необходимо чтобы по каждому параметру просчитывалось “Итого”.
Исходная таблица
Исходная таблица имеет 10 столбцов. (см. табл. №1)
Таблица №1ABCDEFQHIJ

Каждый из полей может иметь 3 состояния:
заполняется вручную
рассчитывается по формуле
не заполняется
Организуется таблица в db-файле. Пользователь в ручную заполняет необходимые
поля первого состояния, при необходимости может произвести редактирование уже
заполненного поля. Для заполнения понадобятся исходные данные которые будет
описаны ниже. Пользователь должен заранее подготовить эти данные.
Описание полей таблицы
Таблица №2Условное обозначениеНаименование поляТип поляИмя поля в
db-файлеКлючевое поле
АДебет счетовAlphaDTSchetНет
BДатаDateDataДа
CОбслуживаемая площадьNumberObslPloНет
DЗарплата рабочих АДСNumberZpRabНет
EМатериалы по актам выполненных работNumberMatAktRabНет
FВсего прямых затратNumberVsegoPremZatrНет
QРаспределение затратNumberRaspZatrНет
HВсего затратNumberVsegoZatrНет
IПрибыльNumberPribНет
JОбъемNumberObemНет

Исходные данные
Все входные данные имеют вещественный тип с двумя знаками после запятой.
Пользователь данной программы заранее подготавливает данные по каждому счету.
При занесении начальныхданных по конкретному счету нет необходимости вводить
общую сумму по каждому столбцу, программа должна предоставить возможность
суммировать числа, а потом заносить полученную сумму. Так же при заполнении
таблицы, после того как пользователь выбрал счет по которому он будет
производить заполнение программа должна активизировать то поле, которое имеет
состояние “Заполняется вручную” и пропускать остальные состояния. Этот прием
позволит облегчить ввод данных, исключить многие ошибки при вводе и т.д. На этом
этапе должны быть занесены данные по всем счетам.
Расчет таблицы
Таблица рассчитывается по следующим формулам:
Таблица №3№ABCDEFQHIJ
123100VVDiVFiQiHiXJi
226000VVVX
329100VVVX
429200VVVX
529300VVVX
629400VVVX
729900VVXXXVVVJ7
8ИтогоVС8VE8F8Q8VXJ8

V – заполняется вручную
X – не заполняется
Nn – ссылка на формулу, где N – столбец n – номер стороки.
Формулы расчета

Q8 = H8 — F8

Ji = Hi , i = 1..6
J7 = H7 + I7
J8 = H8
Выходные данные
Все вычисляемые данные имеют вещественный тип, с двумя цифрами после запятой.
При необходимости можно произвести редактирование и пересчитать результаты. На
экране в виде таблицы необходимо представить исходные данные и результаты счета.
Это позволит вести визуальный контроль.
После всех расчетов, изменений необходимо получить отчет, который при
необходимости можно послать на печать. Распечатка отчета является конечным
результатом работы программы. В нем необходимо отразить всю полученную
информацию.
Обоснование выбора, используемого программного обеспечения
MS — Windows предоставляет пользователям оболочку графического интерфейса (GUI),
которая обеспечивает стандартную среду пользователя и программиста. (GUI)
предлагает более сложное и дружелюбное окружение пользователя, чем
командно-управляемый интерфейс DOS. Работа в Windows основана на интуитивно
понятных принципах. Вам легко переключиться с задачи на задачу и осуществлять
обмен информацией между ними. Однако разработчики приложений традиционно
сталкиваются с трудностями программирования, поскольку организация среды Windows
является чрезвычайно сложной.
Delphi — язык и среда программирования, относящаяся к классу RAD- (Rapid
Application Development — “Средство быстрой разработки приложений”) средств CASE
— технологии. Delphi сделала разработку мощных приложений Windows быстрым
процессом, доставляющим вам удовольствие. Приложения Windows, для создания
которых требовалось большое количество человеческих усилий например в С++,
теперь могут быть написаны одним человеком, использующим Delphi.
Интерфейс Windows обеспечивает полное перенесение CASE-технологий в
интегрированную систему поддержки работ по созданию прикладной системы на всех
фазах жизненного цикла работы и проектирования системы.
Delphi обладает широким набором возможностей, начиная от проектировщика форм и
кончая поддержкой всех форматов популярных баз данных. Среда устраняет
необходимость программировать такие компоненты Windows общего назначения, как
метки, пиктограммы и даже диалоговые панели. Работая в Windows , вы неоднократно
видели одинаковые “объекты” во многих разнообразных приложениях. Диалоговые
панели (например Choose File и Save File) являются примерами многократно
используемых компонентов, встроенных непосредственно в Delphi, который позволяет
приспособить эти компоненты к имеющийся задаче, чтобы они работали именно так,
как требуется создаваемому приложению. Также здесь имеются предварительно
определенные визуальные и невизуальные объекты, включая кнопки, объекты с
данными, меню и уже построенные диалоговые панели. С помощью этих объектов
можно, например, обеспечить ввод данных просто несколькими нажатиями кнопок
мыши, не прибегая к программированию. Это наглядная реализация применений
CASE-технологий в современном программировании приложений. Та часть, которая
непосредственно связана с программированием интерфейса пользователя системой
получила название визуальное программирование
Выгоды от проектирования АС в среде Windows с помощью Delphi:
Устраняется необходимость в повторном вводе данных;
Обеспечивается согласованность проекта и его реализации;
Увеличивается производительность разработки и переносимость программ.
Визуальное программирование как бы добавляет новое измерение при создании
приложений, давая возможность изображать эти объекты на экране монитора до
выполнения самой программы. Без визуального программирования процесс отображения
требует написания фрагмента кода, создающего и настающего объект “по месту”.
Увидеть закодированные объекты было возможно только в ходе исполнения программы.
При таком подходе достижение того, чтобы объекты выглядели и вели себя заданным
образом, становится утомительным процессом, который требует неоднократных
исправлений программного кода с последующей прогонкой программы и наблюдения за
тем, что в итоге получилось.
Благодаря средствам визуальной разработки можно работать с объектами, держа их
перед глазами и получая результаты практически сразу. Способность видеть
объектытакими, какими они появляются в ходе исполнения программы, снимает
необходимость проведения множества операций вручную, что характерно для работы в
среде не обладающей визуальными средствами — вне зависимости от того, является
она объектно-ориентированной или нет. После того, как объект помещен в форму
среды визуального программирования, все его атрибуты сразу отображаются в виде
кода, который соответствует объекту как единице, исполняемой в ходе работы
программы.
Размещение объектов в Delphi связано с более тесными отношениями между объектами
и реальным программным кодом. Объекты помещаются в вашу форму, при этом код,
отвечающий объектам, автоматически записывается в исходный файл. Этот код
компилируется, обеспечивая существенно более высокую производительность, чем
визуальная среда, которая интерпретирует информацию лишь в ходе исполнения
программы.
Три основные части разработки интерфейса следующие: проектирование панели,
проектирование диалога и представление окон. Для Общего Пользовательского
Доступа также должны учитываться условия применения Архитектуры Прикладных
Систем. Существуют также другие условия: являются ли входные устройства на
терминалах клавишными или указательными и будут ли являться приложения
символьными или графическими.
В современных условиях поиск оптимального решения проблемы организации
интерфейса взаимодействия приобретает характер комплексной задачи, решение
которой существенно осложняется необходимостью оптимизации функционального
взаимодействия операторов между собой и с техническими средствами АСУ в условиях
изменяющегося характера их профессиональной деятельности.
Сегодня появилась реальная возможность с помощью моделирования на современных
многофункциональных средствах обработки и отображения информации таких как
Delphi конкретизировать тип и характеристики используемых информационных
моделей, выявить основные особенности будущей деятельности операторов,
сформулировать требования к параметрам аппаратно-программных средств интерфейса
взаимодействия и т.д.
Использование типовых решений, модульного принципа проектирования систем
отображения и обработки информации приобретает всё более широкие масштабы, что,
впрочем, вполне естественно.
Особый упор при внедрении данных задач следует конечно придавать современным
CASE-средствам разработки программ, так как они наиболее оптимально позволяют
проектировать решения в основе которых лежат, в первую очередь, требования к
согласованному пользовательскому интерфейсу, каковым и является интерфейс
Windows. Никакие продукты других фирм, доступные сегодня, не обеспечивают
одновременную простоту использования, производительность и гибкость в такой
степени, как Delphi. Этот язык заполнил брешь между языками 3-го и 4-го
поколений, соединив их сильные стороны и создав мощную и производительную среду
разработки.

Описание ресурсов выбранной ПЭВМ
Технические характеристики ЭВМ
Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных
достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического
прогресса трудно переоценить. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются.
Этому в значительной степени способствует распространение персональных ЭВМ, и
особенно микроЭВМ.
Пожалуй, основную помощь компьютер может оказать в получении информации. Это
относится как к поиску информации через Internet , о чем в последнее время много
говорят и пишут, и к извлечению ее различного рода справочников, энциклопедий и
словарей, существующих в электронном виде и снабженных удобными системами
поиска, что облегчает нахождение информации.
Другая важная область применения компьютера – обмен информации и обучение. Также
компьютер применяется в различных областях науки, медицине и т.д.
Основные блоки IBM PC
Обычно персональные компьютеры IBM PC состоят из трех частей (блоков) :
системного блока;
клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;
монитора (или дисплея) — для изображения текстовой и графической информации.
Компьютеры выпускаются и в портативном варианте — в «наколенном» (лэптор) или
«блокнотом» (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура
заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор
сделан как крышка к клавиатуре.
Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно
он является в компьютере «главным». В нем располагаются все основные узлы
компьютера:
электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная
память, контроллеры устройства и т.д.);
блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого
напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения
и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
накопитель на жестом магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на
несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).
Логическое устройство компьютера
Микропроцессор. Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является
микропроцессор — небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема,
выполняющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет
производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько
десятков или даже сотен миллионов операций в секунду. В компьютерах типа IBM PC
используются микропроцессоры фирмы Intel, а также совместимые с ними
микропроцессоры других фирм (AMD, Cyrix, IBM и др.).
Сопроцессор. В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много
математических вычислений (например, в инженерных расчетах), к основному
микропроцессору добавляют математический сопроцессор. Он помогает основному
микропроцессору выполнять математические операции над вещественными числами.
Новейшие микропроцессоры фирмы Intel (80486 и Pentium) сами умеют выполнять
операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры не требуются.
Оперативная память. Следующим очень важным элементом компьютера является
оперативная память. Именно из нее процессор и сопроцессор берут программы и
исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты.
Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень
быстро, так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или
записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока
компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти
стирается (за исключением, о которых говорится ниже).
Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его
оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из
различных устройств компьютера — клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и
т.д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут
находиться не снаружи компьютера, а встраиваться внутрь системного блока, как
это описывалось выше. Результаты выполнения программ выводятся на внешние
устройства — монитор, диски, принтер и т.д.
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между
оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется
вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним
устройством и оперативной памятью в компьютере имеются целых два промежуточных
звена :
1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема,
которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером.
Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу
несколькими устройствами.
2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной
памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии обычно
называют шиной.
Электронные платы. Для упрощения подключения устройств электронные схемы IBM PC
состоят из нескольких модулей — электронных плат. На основной плате компьютера —
системной, или материнской, плате — обычно располагаются основной
микропроцессор, сопроцессор, оперативная память и шина. Схемы, управляющие
внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на
отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской
плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к
системной магистрали передачи данных в компьютере — шине. Таким образом, наличие
свободных разъемов шины обеспечивает возможность добавления к компьютеру новых
устройств. Чтобы заменить одно устройство другим (например, устаревший адаптер
монитора на новый), надо просто вынуть соответствующую плату из разъема и
вставить вместо нее другую. Несколько сложнее осуществляется замена самой
материнской платы.
Характеристики периферийных устройств
В состав современных ЭВМ входят многочисленные и разнообразные по выполняемым
функциям, принципам действия и характеристикам периферийные устройства, которые
по назначению можно разделить на две группы:
1) внешние запоминающие устройства, предназначенные для хранения больших объемов
информации;
2) устройства ввода-вывода, обеспечивающие связь машины с внешней средой путем
ввода и вывода информации из ЭВМ, ее регистрации и отображения.
Операции ввода и вывода определяются относительно ядра ЭВМ — процессора и
основной памяти.
Операцией ввода называется передача в ядро ЭВМ информации из внешней среды (в
том числе от пользователя), или из внешних запоминающих устройств.
Операцией вывода называется передача информации из ядра ЭВМ во внешнюю среду или
во внешние запоминающие устройства.
Общей характеристикой для всех периферийных устройств является скорость, с
которой устройство может принимать или передавать данные. Большинство
периферийных устройств имеет электромеханические узлы, скорость работы которых
значительно ниже скорости работы электронных устройств ЭВМ. Скорости передачи
данных, с которыми работают различные периферийные устройства, отличаются весьма
значительно: от нескольких единиц до нескольких миллионов байт/с.
Периферийные устройства различают по реализованному в них синхронному или
асинхронному режиму передачи данных. При синхронном режиме передача данных
производится в определенном темпе, который задается рабочей скоростью движения
носителя информации, например магнитной ленты. При асинхронном режиме передача
данных может происходить в свободном темпе с остановом после передачи любого
байта.
Основные характеристики внешних запоминающих устройств
Одной из основных характеристик ВЗУ является общий объем хранимой информации,
или емкость ВЗУ, обычно измеряемая в байтах.
Из-за большого различия быстродействия оперативной памяти и ВЗУ обращения к
внешней памяти вызывают потери производительности ЭВМ. Поэтому быстродействие
ВЗУ является показателем не менее важным, чем его емкость.
Обращение к ВЗУ в общем случае предполагает последовательное выполнение двух
процессов:
1) доступа к ВЗУ — установки головок на участок носителя, с которого требуется
считать или на который нужно записать информацию;
2) считывания и передачи информации из ВЗУ в оперативную память или передачи
информации из памяти в ВЗУ и записи ее на носитель.
Соответственно быстродействие ВЗУ определяется двумя показателями: временем
доступа и скоростью передачи информации. Различают среднее и максимальное время
доступа.
В связи с определенными техническими особенностями магнитных носителей
информации, на них нельзя записать и с них нельзя считать отдельный байт. Запись
и считывание информации могут производиться только группами байт строго
определенного размера — блоками.
Внешние ЗУ делятся на устройства с прямым и последовательным доступом. В
устройствах с прямым доступом, к которым относятся магнитные диски и барабаны,
время доступа мало зависит от положения носителя относительно головки в момент
обращения к ВЗУ, что достигается циклическим движением носителя с
большойскоростью относительно головки.
В устройствах с последовательным доступом (ВЗУ на магнитных лентах) для поиска
нужного участка носителя требуется последовательный просмотр записанной на
носителе информации, для чего может потребоваться несколько минут.
К важным характеристикам ВЗУ также относятся достоверность функционирования и
относительная стоимость устройства.
Обычно достоверность работы ВЗУ оценивается числом правильно воспроизводимых в
режиме записи-считывания двоичных знаков на один ошибочный знак.
Относительная стоимость ВЗУ определяется как отношение стоимости устройства к
его емкости.
Основные типы устройств ввода-вывода информации
Устройство ввода позволяет вводить в машину данные и программы. Устройства
вывода служат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, в том числе для их
регистрации и отображения.
Типы устройств ввода информации:
1) Ручного ввода: клавиатура пульта управления.
2) Полуавтоматического ввода: клавиатура дисплея, ручной манипулятор «мышь»,
световое перо, сканер, планшет, джойстик, устройство ввода с перфолент,
устройство ввода с магнитных носителей.
3) Автоматического ввода: читающие автоматы, речевые анализаторы, устройства
ввода с каналов связи, аналого-цифровой преобразователи, телетайпы.
Типы устройств вывода информации:
1) Устройства фиксации на машинных носителях: перфораторы, устройства записи на
магнитные носители.
2) Устройства регистрации: знакогенерирующие (АЦПУ) и графические
(графопостроители).
3) Устройства наглядного отображения: дисплеи и индикаторы.
Особенности использования ОС
Windows 95. Объектно-ориентированный подход
При создании Windows 95 фирма Microsoft в полной мере реализовала
объектно-ориентированный подход. Поскольку именно он лег в основу новой
операционной системы, вначале скажем несколько слов о том, что такое ориентация
на объекты.
Понятие “объектно-ориентированный” возникло в программировании сравнительно
недавно. Когда вычислительная мощность машин была невысока, о создании
объектно-ориентированных систем не могло быть и речи. Основой всего был
программный код. Программисты записывали последовательности команд для
выполнения тех или иных действий над данными, которые оформлялись в модули и
процедуры. Для работы с каждым объектом создавалась своя процедура.
Объекты, их свойства и методы
Постепенно с увеличением производительности вычислительных систем процедурный
подход начал заменяться объектным. На первое место выдвинулся объект, а не код,
который его обрабатывает. На уровне пользователя объектный подход выражается в
том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной
сводится к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в
портфель, документы — просмотреть, исправить, переложить с одного места на
другое, выбросить в корзину, факс или письмо — отправить адресату и т. д.
Понятие объекта оказалось настолько широким, что до сих пор не получило строгого
определения.
Объект, как и в реальном мире, обладает различными свойствами. Программист или
пользователь может изменять не все свойства объектов, а только некоторые из них.
Можно изменить имя объекта, но нельзя изменить объем свободного места на диске,
который также является его свойством. Свойства первого типа в языках
программирования носят название read/write (для чтения и записи), а свойства
второго — read only (только для чтения).
Метод — это способ воздействия на объект. Методы позволяют создавать и удалять
объекты, а также изменять их свойства. Например, для того чтобы нарисовать на
экране точку, линию или плоскую фигуру, составляются разные последовательности
кодов или программы. Пользователь, однако, применяет для отображения этих
объектов один метод Draw( ), который содержит коды для отображения всех
объектов, с которыми он работает. За такое удобство приходится платить тем, что
объектно-ориентированные системы могут работать только на достаточно мощных
вычислительных установках.
Процедурный подход в ранних ОС
До настоящего времени во всех операционных системах преобладал процедурный
подход. Для того чтобы произвести в системе какое-либо действие, пользователь
должен был вызвать соответствующую программу (процедуру) и передать ей
определенные параметры, например, имя обрабатываемого файла. Программа выполняла
над файлом указанные действия и заканчивала работу. При этом пользователь в
первую очередь имел дело с задачей обработки документа, а затем уже с самим
документом. В давние времена, когда ЭВМ не были персональными, пользователь
описывал действия, которые должна была выполнить задача, на некоем странном
языке, называемом языком управления заданиями (JCL—Job Control Language).
С появлением терминала язык управления заданиями упростился и постепенно
превратился в командную строку, однако на первом месте все равно находилась
процедура обработки документа, а сам документ играл вспомогательную роль.
Следующим этапом упрощения работы с машиной стал создание различного рода
операционных оболочек (сначала текстовых), которые “спрятали” от пользователя
командную строку DOS. Ввод последовательности символов, из которой состоит
команда операционной системы, свелся к нажатию одной функциональной клавиши или
щелчку мыши. Самой распространенной из таких “надстроек” над операционной
системой стала оболочка Norton Commander,
Однако основным “инструментом” пользователя все еще оставалась клавиатура.
Качественный переход произошел после того, как появились графические оболочки.
Теперь пользователь в основном работает с устройством указания, таким как мышь,
трекбол или планшет, а не с клавиатурой (разумеется, это не относится к работе
внутри самих приложений, например, в текстовых редакторах). Ему не нужно помнить
почти никаких команд операционной системы. Для того чтобы запустить приложение,
достаточно щелкнуть мышью на его изображении или на “значке” (автор предпочитает
называть его пиктограммой).
От процедурного подхода к объектно-ориентированному
В начале 90-х гг. процедурный подход все еще преобладает, однако намечаются и
некоторые признаки объектно-ориентированного. Тогда же появился метод объектного
связывания и встраивания (OLE), позволяющий щелчком на изображении объекта
неявно запустить приложение, которое его обрабатывает, а после окончания
обработки вернуться в предыдущее приложение.
С OLE тесно связан так называемый метод редактирования документов “на месте”
(in-place). Если в документ встроен объект, который должен обрабатываться
конкретным приложением, то при щелчке на этом объекте нужное приложение неявным
образом запускается, причем в рабочем поле не изменяется ничего, кроме панелей
инструментов. Например, если в тексте, который обрабатывается в редакторе
Microsoft Word, есть таблица, созданная в редакторе Microsoft Excel, то при
щелчке на ней произойдет замена панелей инструментов Excel. Пользователь может
обрабатывать документ совсем другим приложением, даже не подозревая об этом.
Еще один механизм, который упростил работу и приблизил эру
объектно-ориентированного подхода, называется “Drag & Drop”, что в буквальном
переводе означает “перетащить – и оставить”. Работая этим методом, вы щелкаете
кнопкой мыши (как правило, левой) на изображении объекта, перемещаете его по
экрану при нажатой кнопке и отпускаете кнопку, когда указатель окажется в нужном
месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемещения и удаления стали
объектно-ориентированными.
Выбор показателей и параметров при оценке ОС
Windows 95 — объектно-ориентированная ОС
Windows 95—полноценная операционная система
Использование стандарта Plug & Play
32-разрядная ОС защищенного режима
Приоритетная многозадачность
Многопоточность
32-разрядные устанавливаемые файловые системы
Поддержка длинных имен файлов
Интерфейс пользователя
Работа с памятью
Сравнительная оценка ОС ПВЭМ по выбранным показателям
Принципиальная новизна операционной системы Windows 95 состоит именно в том, что
концепция объектно-ориентированного подхода реализована в ней наиболее полно.
Windows 95 — объектно-ориентированная ОС
Объектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола.
Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на
своем письменном столе.
Это удобно для людей, которые первый раз увидели компьютер, но создает некоторые
трудности “переходного периода” для тех, кто привык считать программу основой
всего сущего в машине.
Итак, одно из главных отличий Windows 95 от более ранних версий (и от
подавляющего большинства других операционных систем) состоит в том, что основной
упор в ней делается на документ, а программа, задача, приложение или программный
код вообще рассматриваются только как инструмент для работы с документом.
Windows 95—полноценная операционная система
Другая принципиальная особенность Windows 95 состоит в том, что она, является
“настоящей” операционной системой (а не операционной оболочкой, выполняемой под
управлением MS-DOS). Под словом “настоящая” мы подразумеваем то, что при
включении машины сразу выполняется загрузка Windows 95. Для пользователя это
оборачивается некоторыми неудобствами. Он должен привыкнуть к тому, что прежде
чем выключить машину, нужно корректно завершить работу с Windows 95, поскольку
новая операционная система создает буфера в оперативной памяти, и их содержимое
должно быть сброшено на диск.
Использование стандарта Plug & Play
Подход к аппаратному обеспечению также кардинальным образом изменился. Теперь
система использует стандарт Plug & Play (переводится как “включил – и –
работай”), что облегчает и максимально автоматизирует процесс добавления новых
периферийных устройств. Стандарт Plug & Play — это совместная разработка фирм
Intel и Microsoft. Основная его идея заключается в том, что каждое устройство,
соответствующее этому стандарту, сообщает о себе определенную информацию,
благодаря которой операционная система выполняет автоматическую конфигурацию
периферийных устройств и разрешает аппаратные конфликты. Стандарту Plug & Play
должен в первую очередь удовлетворять BIOS материнской платы и, разумеется,
периферийные устройства. Таким образом, операционная система обеспечивает
автоматическое подключение и конфигурирование устройств, соответствующих
требованиям стандарта Plug and Play, поддерживает совместимость с устаревшими
устройствами и создает динамическую среду для подключения и отключения мобильных
компонентов.
32-разрядная ОС защищенного режима
MS-DOS была чисто 16-разрядной операционной системой и работала в реальном
режиме процессора. Windows 95 является 32-разрядной операционной системой,
которая работает только в защищенном режиме процессора. Ядро, включающее
управление памятью и диспетчеризацию процессов, содержит только 32-разрядный
код. Это уменьшает издержки и ускоряет работу. Только некоторые модули имеют
16-разрядный код для совместимости с режимом MS-DOS. Windows 95 32-разрядный код
используется везде, где только возможно, что позволяет обеспечить повышенную
надежность и отказоустойчивость системы. Помимо этого, для совместимости с
устаревшими приложениями и драйверами используется и 16-разрядный код.
Приоритетная многозадачность
В отличие от предыдущих версий, Windows 95 поддерживает приоритетную
многозадачность (preemptive multitasking) и параллельные процессы
(multithreading). В Windows 3+ существовала так называемая “вытесняющая
многозадачность” (non-preemptive multitasking), при которой за распределение
процессорного времени отвечало приложение. Система выполняла задачу до тех пор,
пока приложение “добровольно” не отдавало процессор. В Windows 95 за
распределение времени процессора отвечает ядро системы, что обеспечивает
нормальную работу фоновых задач.
Средства удаленного доступа
Windows 95, в отличие от большинства операционных систем для персональных
компьютеров, с самого начала создавалась для работы в сети, благодаря чему
возможность совместного использования файлов и устройств полностью интегрирована
в интерфейс пользователя Windows 95.
В Windows 95 вы можете получить доступ к сети без установки сетевого адаптера!
Его заменят модем и специальный протокол РРР (“от – точки – к — точке”, или
“point – to — point protocol”). В этом случае скорость работы ограничена
скоростью вашего модема. Система предоставляет развитые программные средства для
доступа к сетям Internet, Microsoft Network, America Online и другим аналогичным
службам.
Возможности работы с мультимедиа
Современную операционную систему сложно представить себе без средств
мультимедиа. Для работы с аудио- и видеофайлами различных форматов в составе
Windows 95 имеется набор кодеков — эффективных программных средств сжатия и
распаковки этих файлов и преобразования их форматов для вывода на различные
устройства мультимедиа, слово “кодер” является сокращением слов “кодер-декодер”,
так же, как “модем” — сокращение от слов “модулятор-демодулятор”). При
воспроизведении файла система запускает тот кодер, с помощью которого файл был
создан. Драйверы звуковых карт используют 32-разрядный код, но в тех случаях,
когда система не может распознать карту, применяется 16-разрядный драйвер
реального режима, который поставляется вместе с картой. При работе 32-разрядного
драйвера защищенного режима драйвер реального режима автоматически отключается.
При установке компакт-диска в устройство считывания система пытается распознать
его формат и запустить соответствующее приложение для его воспроизведения. Если
установлен диск формата ISO-9660 (программный), то Windows 95 ищет файл с именем
AUTO-RUN.INF u выполняет его. Это механизм получил название Spin & Grin.
Значительно переработан код, который отвечает за обработку изображений. поэтому
качество воспроизведения файлов AVI сильно возросло, а скорость их
воспроизведения теперь почти не зависит от выбранного масштаба изображения.
Встроенные возможности работы со звуком, видео и компакт-дисками дадут новый
толчок развитию приложений мультимедиа. Windows 95 — это первая версия Windows,
которая бросает вызов MS-Dos в сфере поддержки игрового программного
обеспечения.
Работа с памятью
Windows 95 автоматически освобождает всю память, отведенную приложению, после
того, как оно заканчивает работу. В Windows 3.х некорректно написанные
приложения нередко освобождали не всю запрошенную ими память. Время от времени
памяти оказывалось настолько мало, что единственным выходом оставался перезапуск
системы (а иногда и перезагрузка машины). Такая неприятность носит название
“утечка памяти” (“memory leak”) и случается с программными произведениями даже
известнейших фирм. При завершении приложения в Windows 95 вся память, занимаемая
им, освобождается автоматически, и таких проблем не возникает.
На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно.
Производительность систем возрастает, а, следовательно, возрастают возможности
обработки больших объёмов данных.
Операционные системы класса MS-DOSа уже не справляются с таким потоком данных и
не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. Поэтому в
последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные
операционные системы класса UNIX , примером которых и является Windows NT,
выпущенная корпорацией Microsoft.
1.5. Описание структурной схемы алгоритма
Блок №1:
Блок “Данные”. При реализации алгоритма на этом этапе подготавливается и
вводится начальная информация. Заполняются те поля таблицы которые имеют
состояние “заполняется вручную” (см. пункт 1.1.).
Блок №2:
Блок “Принятия решения”. На этом шаге проверяются введенные данные на наличие
опечаток и т.д. Если пользователя не удовлетворяют исходные данные то
выполняется Блок №3 иначе Блок №4 (см. ниже).
Блок №3
Блок “Процесс”. Пользователь производит редактирование исходных данных в случае
ошибок, изменении цифр или иных случаях. После выполнения этого блока алгоритм
возвращается на шаг назад (см. Блок №2).
Блок №4
Блок “Процесс”. В случае успешного выполнения Блока №2 выполняется этот Блок. На
этом этапе пользователь выполняет запрос “По дате”, он вводит с клавиатуры
интересующую его дату расчета и программа выводит на экран все цифры по этой
дате, а также предоставляет возможность перейти к следующему этапу работы
алгоритма.
Блок №5
Блок “Процесс”. На этом этапе происходит процесс расчета (или перерасчета) всей
таблицы, подготавливается отчет.
Блок №6
Блок “Принятия решения”. После выполнения Блока №5 пользователю предоставляется
возможность визуально проверить результаты работы программы. В случае
неудовлетворительного результата алгоритм возвращает нас к выполнению Блока №3
(см. выше) иначе Блока №7.
Блок №7
Блок “Документ”. Результаты работы выводятся на принтер в виде таблицы (см.
Приложение №1).

Отладка программы
Используемые средства автоматизации отладки программ
Отладка программы — это процесс выполнения программы с целью обнаружения в ней
ошибок и их устранение.
Начальный процесс отладки программы начинается с визуального контроля.
Визуальный контроль — это проверка программ “ за столом “, без использования
компьютера. На первом этапе визуального контроля осуществляется чтение
программы, причем особое внимание уделяется следующим ее элементам:
комментариям и их соответствию тексту программы ;
условиям в операторах условного выбора ( IF, CASE ) и цикла;
сложным логическим выражениям;
возможности не завершения итерационных циклов ( WHILE, REPEAT).
Второй этап визуального контроля — сквозной контроль программы ( ее ручная
прокрутка на нескольких заранее подобранных простых тестах).
Интегрированная среда разработки в Delphi предоставляет не одну возможность
упростить тестирование и отладку приложения. Путь к успеху лежит через
разделение процесса отладки и тестирования на два разных этапа работы над
программой, и вам следует четко представлять себе, что цель тестирования –
определить наличие (или отсутствие) ошибок, В то время как цель отладки –
определить местоположение ошибок и устранить их. Поскольку цели этих двух этапов
разработки программ различны, различны и используемые для этого методы и
инструменты.
Лучший путь исключить ошибки в программе — защититься от них еще при написании
кода. Надежное приложение – приложение, создаваемое с возможностью легко и
просто отлаживать его. Вот основные показатели, которые помогают уменьшить
количество ошибок при разработке программ.
Приложение должно быть хорошо организовано. Разделите программу на модули,
каждый из которых выполняет определенные задачи. Например, если код, создающий
отчет, разнесен по десяти модулям, время отладки такого кода увеличится даже
более чем в десять раз (хотя бы за счет поиска нужной строки в десяти модулях).
Конечно же, вы можете вызывать подпрограммы из других модулей, но они должны
быть созданы для выполнения четко поставленной задачи. Нецелесообразно размещать
одну половину выполняемой операции в процедуре в одном модуле, а вторую половину
– в другой процедуре (тем более— в другом модуле).
Если процедура не может переварить некорректные данные и вызвать тем самым крах
всей системы, проверьте целостность входных данных, прежде чем работать с ними.
Используйте отладочный вариант вашей программы. В отладочной версии программы
содержится дополнительный код, цель которого — отследить выполнение программы,
убедиться в корректности ее работы и упростить отладку вашего приложения.
Delphi позволяет очень легко внести тестовый и отладочный коды в приложение.
Один из путей – использовать в приложении два алгоритма одновременно (быстрый,
но рискованный, и медленный, но проверенный), затем сравнить результаты работы
обоих алгоритмов. Конечно же, этот вариант используется только в бета-версии, и
после всестороннего тестирования, если все работает отлично и без сбоев, в
конечной версии продукта останется только быстрый (и после такого тестирования –
уже не рискованный) метод.
На этом этапе наиболее часто используемыми средствами для отладки программы
являлись:
Пошаговая отладка
Одна из самых распространенных задач отладки – выполнение программы шаг за
шагом, по одной строке за раз для проверки правильности выполнения. При
пошаговом прохождении кода отладчик выводит окно редактирования с выполняемой
программой. Точка выполнения, показывающая следующую выполняемую строку
программы, представляется в виде зеленой стрелки, расположенной слева от области
исходного текста в окне редактирования.
После успешной компиляции модуля на полосе отладочной информации каждая строка
кода, внесшая свой вклад в модуль, будет отмечена маленьким, синим кружком. Если
же строка не помечена, значит, здесь поработал оптимизатор. Поскольку для таких
строк выполняемый код не сгенерирован эти строки не будут помечены точкой
выполнения.
Просмотр значений переменных
При пошаговом прохождении программы в отладчике вы, несомненно, захотите узнать,
что содержится в различных переменных. Для этого можно использовать окно
просмотра переменных Watch List, которое предоставляет возможность пассивно
просматривать содержимое одной или нескольких переменных, или диалоговое окно
Evaluate/Modify, позволяющее работать только с одной переменной (в нем можно не
только просмотреть, но и изменить ее содержимое).
Установка точек останова
Точка останова (breakpoint) — своеобразный знак STOP для отладчика (на полосе
слева в окне редактора она и выглядит как маленький красный значок). Когда
приложение запущено под отладчиком и доходит до строки, в которой находится
точка останова, оно прекращает работу и ждет ваших дальнейших распоряжений.
Такие точки могут быть условными и безусловными. Отладчик всегда останавливается
на точке безусловного останова и может останавливаться в точке условного
останова, когда выполнено условие. Интегрированный отладчик Delphi поддерживает
два типа условий — логическое и по количеству проходов.
1.6.2. Трансляция и синтаксическая отладка
На этом этапе происходит статический контроль- это проверка программы по ее
тексту (без выполнения) с помощью инструментальных средств. Наиболее известной
формой статического контроля является синтаксический контроль программы с
помощью компилятора, при котором проверяется соответствие текста программы
синтаксическим правилам языка программирования. Сообщения компилятора обычно
делятся на несколько групп в зависимости от уровня тяжести нарушения синтаксиса
языка программирования:
— информационные сообщения и предупреждения, при обнаружении которых компилятор,
как правило, строит корректный объектный код и дальнейшая работа с программой
(компоновка, выполнение) возможна (тем не менее сообщения этой группы также
должны тщательно анализироваться, так как их появление также может
свидетельствовать об ошибке в программе — например, из-за неверного понимания
синтаксиса языка);
— сообщения об ошибках, при обнаружении которых компилятор пытается их исправить
и строит объектный код, но его корректность маловероятна и дальнейшая работа с
ним скорее всего не возможна;
— сообщения о серьезных ошибках, при наличии которых построенный компилятором
объектный код заведомо некорректен и его дальнейшее использование невозможно;
— сообщения об ошибках, обнаружение которых привело к прекращению
синтаксического контроля и построения объектного кода.
Однако, практически любой компилятор пропускает некоторые виды синтаксических
ошибок. Место обнаружения ошибки может находиться далеко по тексту программы от
места истинной ошибки, а текст сообщения компилятора может не указывать на
истинную причину ошибки. Одна синтаксическая ошибка может повлечь за собой
генерацию компилятором нескольких сообщений об ошибках (например, ошибка в
описании переменной приводит к появлению сообщения об ошибке в каждом операторе
программы, использующем эту переменную).
Второй формой синтаксического контроля может быть контроль структурированности
программ, то есть проверка выполнения соглашений и ограничений структурного
программирования. Примером подобной проверки может быть выявление в тексте
программы ситуаций, когда цикл образуется с помощью оператора безусловного
перехода (использования оператора GOTO для перехода вверх по тексту программы ).
Для проведения контроля структурированности могут быть созданы специальные
инструментальные средства, а при их отсутствии эта форма статического контроля
может совмещаться с визуальным контролем (см. пункт 1.5.1.).
Третья форма статического контроля — контроль правдоподобия программы, то есть
выявление в ее тексте конструкций, которые хотя и синтаксически корректны, но
скорее всего содержат ошибку или свидетельствуют о ней. Основные
неправдоподобные ситуации :
— использование в программе неинициализированных переменных (то есть переменных,
не получивших начального значения) ;
— наличие в программе описаний элементов, переменных, процедур, меток, файлов, в
дальнейшем не используемых в ее тексте;
— наличие в тексте программы фрагментов, никогда не выполняющихся;
— наличие в тексте программы переменных, ни разу не используемых для чтения
после присваивая им значений;
— наличие в тексте программы заведомо бесконечных циклов ;
Даже если присутствие в тексте программы неправдоподобных конструкций не
приводит к ее неправильной работе, исправление этого фрагмента повысит ясность и
эффективность программы, т. е. благотворно скажется на ее качестве.
Для возможности проведения контроля правдоподобия в полном объеме также должны
быть созданы специальные инструментальные средства, хотя ряд возможностей по
контролю правдоподобия имеется в существующих отладочных и обычных компиляторах.
Следует отметить, что создание инструментальных средств контроля
структурированности и правдоподобия программ может быть существенно упрощено при
применении следующих принципов:
1) проведение этих дополнительных форм статического контроля после завершения
компиляции и только для синтаксически корректных программ ;
2) максимальное использование результатов компиляции программы и, в частности,
информации, включаемой в листинг компилятора;
3) вместо полного синтаксического разбора текста проверяемой программы
построение для нее списка идентификаторов и списка операторов с указанием всех
их необходимых признаков.
При отсутствии инструментальных средств контроля правдоподобия эта фаза
статического контроля также может объединяться с визуальным контролем (см. пункт
1.5.1.).
На этом этапе разработки программы наиболее часто встречающимися ошибками
являлись:
EArrayError – данная исключительная ситуация вызывается, если для доступа к
элементу массива используется недопустимый индекс, если массив, имеющи1.й
определенный размер, добавляют слишком много элементов, а также при попытке
вставки элемента в отсортированный массив.
EconvertError – данная исключительная ситуация вызывается, если StrToInt или
StrToFloat не в состоянии преобразовать определенную строку в корректное
значение типа Integer или значение с плавающей запятой соответственно. Названная
исключительная ситуация возникает также при ошибочном копировании данных из
одного объекта в другой.
EDdatabaseError – эта исключительная ситуация вызывается, если компонент при
выполнении программы обнаруживает ошибку в базе данных.
EDBEditError – указанная исключительная ситуация вызывается, если приложение
пытается ввести данные, несовместимые с заданной маской.
Инструкция по использованию программы
Инструкция для программиста
Программа “Распределение затрат” состоит и 3-х файлов:
RaspZatr.exe – исполняемый файл программы
Tabl.db – файл таблицы Базы Данных, совместимый с Paradox 7
Tabl.px – индексный файл таблицы (создается автоматически).
Для работы программы на компьютере необходимо иметь утилиту Borland Database
Engine (BDE) Admistrator.
Мощность и гибкость Delphi при работе с базами данных основана на низкоуровневом
ядре — процессоре баз данных Borland Database Engine (BDE). Его интерфейс с
прикладными программами называется Integrated Database Application Programming
Interface (IDAPI). Сейчас не различают эти два названия (BDE и IDAPI) и считают
их синонимами. BDE позволяет осуществлять доступ к данным как с использованием
традиционного record-ориентированного (навигационного) подхода, так и с
использованием set-ориентированного подхода, используемого в SQL-серверах баз
данных. Кроме BDE, Delphi позволяет осуществлять доступ к базам данных,
используя технологию (и, соответственно, драйверы) Open DataBase Connectivity
(ODBC) фирмы Microsoft. Но, как показывает практика, производительность систем с
использованием BDE гораздо выше, чем оных при использовании ODBC. ODBC драйвера
работают через специальный “ODBC socket”, который позволяет встраивать их в BDE.

Все инструментальные средства баз данных Borland — Paradox, dBase, Database
Desktop — используют BDE. Все особенности, имеющиеся в Paradox или dBase,
“наследуются” BDE, и поэтому этими же особенностями обладает и Delphi.
Для запуска программы необходимо произвести следующие действия:
Скопировать файлы программы в директорию на каком либо диске.
Запустить программу BDE Administrator.
В меню Object выбрать New или нажать Ctrl+N.
В появившемся окне выбора типа драйвера БД необходимо указать “Standard” и
нажать Enter.
Далее следует ввести АЛИАС БД – “RaspZatr”.
Во вкладке Definition в поле Path необходимо указать путь местоположения
программы. (Например C:RaspZatr)
В меню Object выбрать Apply или нажать Ctrl+A.
Закрыть утилиту.
Инструкция для оператора
Из директории где располагается программа необходимо запустить файл RaspZart.exe
для запуска программы.
После этого на экране появится главная форма приложения. На форме находятся поля
для ввода данных (слева каждое из них подписано), но они на начальном этапе не
активны, т.к. форма находится в режиме “Просмотра записей”. Снизу под полями
ввода находятся две кнопки с синими стрелками. Они предназначены для просмотра
введенных данных. Стрелка “Вправо” переводит запись в таблице на одну вперед.
Стрелка “Влево” — на одну запись назад.
В правом нижнем углу формы находятся две кнопки: “Просмотр таблицы” и “Выход”.
При нажатии кнопки “Просмотр таблицы” появится следующая форма, предназначенная
для редактирования любой записи в таблице. Здесь можно увидеть две кнопки: “Ок”
и “Отмена”. Первая для подтверждения изменений и выхода, а вторая для отмены
всех изменений и выхода из этой формы. Кнопка “Выход” предназначена для выхода
из приложения.
Справа на главной форме находится панель с тремя кнопками: “Добавить”, “Удалить”
и “Расчет”. Для добавления новых записей в таблицу необходимо нажать на кнопку
“Добавить”, при этом форма перейдет в режим добавления новых записей. В этом
режиме активизируется первое поле со списком. В этом поле необходимо выбрать
нужный счет или “Итого”. После этого программа активизирует, исходя из счета,
поле для введения значений. Программа может “перепрыгивать” некоторые счета,
т.к. она выбирает какое поле вводится при текущем счете. Для удобства ввода цифр
программа показывает справа от поля ввода еще два дополнительных. Фокус
автоматически передается в нижнее. Здесь можно непосредственно вводить значение,
если есть необходимость произвести суммирование то следует ввести значение и
нажать “+” на вспомогательной цифровой клавиатуре. При этом значение перейдет в
верхнее поле и станет выделено красным цветом. Таким образом можно вводить
значение, нажимать “+” и значения будут суммироваться. После того как получилась
сумма которую нужно запомнить необходимо нажать “Enter” и сумма перенесется в
нужное поле и программа активизирует следующее поле для ввода. В конце ввода
программа попросит ввести дату, нужно ввести дату в формате ДД.ММ.ГГГГ и нажать
“Enter”. Ввод данных можно в любое время отменить нажатием кнопки “Отменить”,
при этом форма перейдет в режим “Просмотра записей”.
Для удаления записи необходимо встать на нужную запись и нажать на кнопку
удалить. При этом программа попросит подтвердить удаление.
После того как возникла необходимость расчета таблицы нужно нажать кнопку
“Расчет” и ввести дату расчета. Поле этого программа выполнит запрос по
введенной дате и выведет на экран все счета по этой дате. На этой форме
находятся кнопки: “Подготовка к печати”, “Расчет” и “Назад”. Если таблица еще не
рассчитана то нужно нажать кнопку “Расчет”. Если необходимо распечатать таблицу
– нажать “Подготовка к печати”. Для перехода в главную форму – нажать “Назад”.
Контрольный пример
Это один из важнейших разделов дипломного проектирования. Он с большей точностью
доказывает правильность работы алгоритма и правильность работы программы. Для
сравнения будут предложены результаты счета программы (см. приложение 1) и
результаты счета вручную представленные ниже, с одними и теми же исходными
данными.
Для начала заполним случайным образом исходные данные в предназначенные для
этого поля:
Таблица №4№ABCDEFQHIJ
12310001.01.20002 4 X
22600001.01.200032X
32910001.01.200043X
42920001.01.200025X
52930001.01.200031X
62940001.01.200067X
72990001.01.200010XXX131614
8Итого01.01.2000 25 45X

После этих действий необходимо исходя из формул в постановке задачи (см. пункт
1.1. “Расчет таблицы”) заполнить поля предназначенные для этого.
При расчете столбца С необходимо просуммировать все цифры с первой строки до
седьмой. В результате получим 30. Это значение запишем в поле С8.
При расчете столбца D необходимо рассчитать коэффициент, по формуле D8/C8, а
затем на этот коэффициент умножить значение соответствующей строки С.
Таким образом рассчитываются все столбцы, ссылаясь на формулы постановки задачи.
После всех расчетов получаем следующую таблицу:
Таблица №4№ACDEFQHIJ
12310021,6745,670,426,09X6,09
22600032,524,50,635,13X5,13
32910043,3336,330,847,17X7,17
42920021,6756,670,427,09X7,09
52930032,513,50,634,13X4,13
629400657121,2713,27X13,27
72990010XXX13161430
8Итого30252238,676,3345X45

Если сравнить значения рассчитанные программой (см. приложение 1) и Таблицу №4
то можно увидеть, что они, при данных начальных данных, идентично. На основе
этого можно утверждать, что программа производит вычисления правильно.
1.9. Выводы о проделанной работе
Исходя из того, программа делает правильные расчеты (см. пункт 1.8), делает
вывод документов на печать, сохраняет значения на предыдущий период (накапливает
информацию), позволяет удобно заполнять таблицу данными, легко проводить
редактирование и пересчет, то можно с уверенностью сказать, что цель моего
дипломного проектирования достигнута. Более того, внедрение программы на
предприятии облегчит работникам рутинный труд расчета таблицы “Распределения
затрат”, позволит централизовать данные в этой области управления предприятием.
В дальнейшей перспективе можно дорабатывать программу, для автоматизации расчета
всех видов затрат предприятия и занять достойное место в комплексе задач
автоматизации.

Реферат: Организация сбора данных в отдельных видах исследования

Организация сбора данных в отдельных видах исследования
Содержание работы:
Введение. 3
Личное интервью 3
Виды личных интервью. 4
Процедура. 5
Верстка вопросника. 6
Внедрение технических средств. 7
Анкетирование. 10
Виды анкетирования. 10
Инструкция к анкете. 11
Трудности восприятия вечатного слова. 13
Размер анкеты. 14
Процедура опроса. 15
Групповое анкетирование 16
Процедура. 16
Телефонный опрос. 18
Почтовый опрос. 19
Набор документов и процедура. 19
Заключение. 20
Список литературы: 22

Введение.

Общие характерисгики взаимодействия с респондентами, изложенные в предыдущей главе, по-разному воплощаются п различных видах сбора данных в зависимости от того, письменное или устное, непосредственное или опосредованное это общение, в последнем случае — чем именно опосредовано, насколько оперативна обратная связь и т.п. С учетом особенностей того или иного взаимодействия выстраивается поведение интервьюера или анкетера (где они участвуют), конструируются полевые документы.
Рассмотрим особенности построения взаимодействия в личном и телефонном интервью и при самозаполнении анкет.

Личное интервью

Интервью — один из основных видов сбора данных, основанных на непосредственном (личное, face to face) или опосредованном (телефонное интервью, интервью с применением компьютера) социально-психологическом взаимодействии между исследователем и респондентом (индивидуальное) или респондентами (групповое) в соответствии с поставленной исследователем целью. Оно строится на том факте, что люди далеко не всегда с удовольствием пишут, но любят поговорить.
Возможности интервьюирования весьма широки, что рождает Множество разновидностей интервью и их классификаций. Не останавливаясь здесь на них, отметим лишь те общие и специфичные для его разновидностей организационные проблемы, которые в ходе проведения икгервью обычно могут возникать.

Виды личных интервью.

«Классическим» видом личного интервью является очная беседа интервьюера с респондентом, в ходе Которой вопросник заполняет интервьюер. Чаще нссго проводятся интервью по месту жительства. Иногда в ходе такой беседы используются тсчкже карточки, с помощью которых респонденту пргдполагается самостоятельно выбрать и назвать интервьюеру ответ или его номер. Возможно также применение других средств, исноль чу-емых для помощи респонденту.
Иногда проводится интервью с ассистентом — к случае, если интервьюер должен сосредоточиться на ведении разговора, ассистент фиксирует его ход и ответы респондента. В таком случае ассистенту надо находиться в поле зрения респондента, но где-то в пределах боковой видимости, а не в центре, так как присутствие третьих лиц всегда влияет на процесс общения, и той или иной мере искажая ответы респондента.
В последние годы во многих странах интервьюеров начинают снабжать различной техникой — диктофонами, компьютерами (об этом чуть позже), иногда респондентам предлагают фиксировать ответы самостоятельно (не только выбирать, как в уже упомянутом случае с использованием карточек, но и записывать или вводить их в компьютер). Общим для всех интервью является то, что вопросы читает интервьюер, находящийся в непосредственном контакте с респондентом, размышляющим над этими вопросами и выражающим свое мнение.
Непосредственный контакт между интервьюером и респондентом вносит некоторые сложности в обсуждение деликатных тем, что заставляет в ряде случаев от непосредственного контакта отказываться вовсе или при обсуждении какой-то части вопросов. Люди обычно весьма тщательно оберегают свой внутренний мир от каких-либо вторжений. Социологи же все больше интересуются самыми разными аспектами человеческой жизни. Считается,что при обсуждении наиболее деликатных тем (об употреблении наркотиков, сексуальном поведении, СПИДе и пр.) предпочтительно создать дополнительные условия, которые могли бы облегчить респонденту «признание» в каких-то неприятных вещах. При подобной необходимости используются разные приемы. Во-первых, респондентам предлагают выбрать подходящий ответ самостоятельно по карточке с ответами, назвав не формулировку, а лишь его номер. (Конечно же, и в тексте вопросника предусматриваются различные буферные формулировки). Во-вторых, используются различные технические средства, например, дают запись вопросов и готовых вариантов на пленке и предлагают респондентам отвечать, слушая его вопросы, самостоятельно; самим вводить ответ или его номер в компьютер.

Процедура.

Казалось бы, личный контакт интервьюера с респондентом экономит время на саму процедуру. Но анализ отчетов интервьюеров ВЦИОМ, например, не подтвердил этого: в среднем на заполнение анкет тратилось меньше времени, чем на пнтерпыо. Однако в сельской местности наблюдается противоположная картина. Имея дело с большим числом малообразованных людей, интервьюер предпочитает сам читать анкету и заполнять ее под диктовку респондента, а не ожидать, пока тот напишет, исправит, переправит.
После обнаружения искомого лица процедура интервью сводится к представлению целей и организаторов исследования и убеждению человека участвовать в исследовании. Обычно считается нежелательным показывать респонденту вопросник: это отвлекает от беседы, переключает внимание на чтение.
Для создания впечатления о более равноправных отношениях икгервыоер должен спросить у респондента имя и отчество и чаще его произносить; если ему предложат сесть, следует расположиться по возможности так, чтобы сидеть с респондентом на одном уровне, и тогда никто не будет возвышаться над другим, что важно и в психологическом плане.

Верстка вопросника.

Оформление и содержание различных комментариев и инструкций в вопроснике — если мы ведем речь о традиционной бумажной процедуре — должны быть ориентированы на возможности интервьюера читать вопросы и сразу записывать ответы. Это означает, что наиболее удобное расположение текста апробируется заранее, и заранее же интервьюер получает инструкции относительно использования этого вопросника. Так, например, далеко не весь текст последнего произносится. В этой связи целесообразно заранее разработать определенные условные обозначения и ознакомить с ними интервьюеров (и постоянно придерживаться именно этих обозначений, чтобы впоследствии не вводить интервьюеров в заблуждение.
Вопросы (и ответы), зачитываемые респонденту, печатаются Шрифтом, отличным от остального текста (например, заглавными буквами, жирным шрифтом).
Интервьюерам говорят, читать ли номера ответов (как правило, они не читаются).
Относительно числа возможных вариантов ответов должны быть инструкции в том случае, если на протяжении интервью предполагается получение то одного, то нескольких высказываний, оценок и т.п.
В любом случае подобного рода инструкции следует дублировать то есть печатать и в вопроснике, и в инструкции к нему, поскольку трудно рассчитывать на то, что интервьюер, занятый обсуждение?» вопросов, будет держать в голове все эти указания (хотя, конечно после нескольких интервью это запоминается).

Внедрение технических средств.

Новые технологии позволяю значительно облегчить задачу и интервьюерам, и респондентам.
При использовании компьютера между интервьюером и респондентом прекращается контакт глаз. Некоторые исследователи видят в этом существенную помеху процессу общения (за исключением уже упомянугого обсуждения деликатных тем). Другие же полагают, что опытный интервьюер даже во время работы на компьютере может научиться смотреть и на экран, и на респондента, когда это предусмотрено инструкцией. (Впрочем, частные методические исследования, касающиеся, например, эффектов использования интервьюером небольшого — в
500 г — компьютера, который можно удерживать одной рукой, делают очевидной необходимость более подробного изучения этого явления).
Существует огромное число публикаций, связанных с описанием различных эффектов, вызванных присутствием, поведением, манерой и т.п. интервьюера.
Значительные усилия направляются на то, чтобы если не снять, то по крайней мере свести к минимуму последствия этих эффектов. Одним из основных достоинств применения новых технологий оказывается не замена человека на машину, а успешная борьба с традиционными ошибками интервьюеров. Поскольку часть полномочий последних делегируется технике, люди сами реже принимают решения, связанные с техникой интервьюирования и, следовательно, реже совершают определенные виды ошибок.
С распространением компьютеров проблемы интервьюеров, связанные с обсуждением деликатных сюжетов, а также с использованием фильтров, практически сняты: появилась возможность «ветвления» вопросника, технического контроля за переходом от вопроса к вопросу и т.п. В то же время пока не так уж много известно о том, как сами интервьюеры относятся к этой технология. Однако опрос 300 интервьюеров до и после их первого подобного опыта выявил их в основном позитивные оценки.
Среди организационных преимуществ использования новых технологий отметим следующие:
. осуществляется больший контроль над процессом и результатами сбора данных;
. меньше требуется времени на интервью;
. относительно дешево каждое интервью;
. функции контроля выполняет компьютер (в частности, исчезают ошибки, связанные с нарушением инструкций);
. повышается эффективность за счет сочетания опроса, ввода данных и редактирования, так же как и верстки вопросника и кодирования, и уменьшения места для работы;
. повышается оперативность сбора данных, поскольку не требуется тиражирования и физического перемещения бумажных за-писей с места на моего.
Однако, предполагая использование новых технологий, организатору исследования следует иметь в виду то, что главная задача интервьюера — задавать вопросы, а не работать оператором, что, в частности, ставит ютпрос о дружественном интерфейсе.
Очевидно, что по мере распространения компьютерной грамотности, с учетом перспектив компьютеризации в быту подобные способы сбора данных будут применяться и в нашей стране все шире, вызывая адекватную реакцию респондентов. Это, в частности, приведет к необходимости более тщательного изучения психологии человека, работающего на компьютере. С другой стороны, достаточно дорого само оснащение интервьюеров компьютерами, подключение их к единой системе, приобретение программ.
Личные интервью по месту жительства становятся все более трудоемкими по самым разным причинам, и потому все чаще используются другие виды сбора данных.

Анкетирование.

Виды анкетирования.

В отличие от личного интервью анкетирование предполагает, что с вопросами работает — читает и пишет ответы — сам респондент. Анкету он получает от специальным образом проинструктированного анкетера, который может попросить заполнить анкету в его присутствии или отсутствии.
Различается несколько видов анкетирования в зависимости от того, в непосредственный или опосредованный контакт с респондентом вступает исследователь или его представитель. В первом случае речь идет о раздаточной анкете и групповом опросе, во втором — о почтовом и прессовом анкетировании. В настоящем параграфе речь пойдет о распространении и сборе раздаточной анкеты.
Поскольку реакции респондентов в процессе их работы над анкетой остаются скрытыми не только от исследователя, но и зачастую от анкетера, при подготовке анкетирования чрезвычайно важно максимум усилии приложить и анкетеру, и составителю анкеты для создания у респондентов установки на сотрудничество.
Некоторым социологам, озабоченным содержательными аспектами их исследования, анкета представляется неким нейтральным средством измерения, все сложности с которым заключаются лишь и определении се содержания. Такое отношение к анкете — одна из весьма часто встречающихся ошибок, связанных с недооценкой активности сознания респондентов. Ошибочным по тем же причинам будет и представление об анкетере, который якобы просто раздает н собирает анкеты. Поэтому для любого вида анкетирования чрезвычайно важно учитывать психологию респондента и режиссировать исследование с учетом особенностей опосредованного взаимодействия.
Самостоятельность работы респондента с анкетой заставляет социолога делать ее более простой по сравнению с вопросником, заполняемым интервьюером.
Кроме того, самостоятельность работы респондента предполагает включение в анкету для самозаполнения — неважно, в одиночестве ли ее заполняет респондент или участвует в групповом опросе, почтовом или в прессе, — следующих компонентов, отсутствующих в вопроснике и предшествующих собственно вопросам: а) обращения к респонденту; б) сообщения об организации, проводящей опрос; в) сообщения о целях исследования; г) инструкции о заполнении.

Инструкция к анкете.

Инструкция преследует две цели: убедить респондента в посильности задачи и рассказать о том, как ее выполнять.
Готовя эту инструкцию, мы должны представлять себе наиболее вероятную последовательность действий респондента. Прежде чем начать работать, человек берет анкету в руки, листает, приблизительно прикидывая, какая работа предстоит. Учитывая это, для достижения первой цели составители иногда ограничиваются указанием на объем предлагаемой работы и пишут, например: «Заполнять анкету несложно», «Заполнение анкеты не потребует много времени». Но в некоторых случаях в инструкции указывают, сколько примерно времени может понадобиться для работы с анкетой (скажем, просят респондента выделить для этого один час). Однако Делать это в большинстве случаев нежелательно. Исключением Могут стать только, скажем, опросы учащихся в учебное время или опросы по месту работы лиц, чье рабочее время строго регламентировано. Связано это с тем, что ограниченный во времени человек Может сразу же отказаться от заполнения анкеты, не захотев Уделить столько (указанного) времени на предлагаемое занятие. Кроме того, ограничение во времени, если о нем заранее сообщается, заставляет человека постоянно иметь в виду это обстоятельствo, что отвлекает от содержательной стороны дела, рождает определенную нервозность.
В инструкции необходимо подчеркнуть важность самостоятельного выражения оценок, ценность личного мнения респондента. Формированию установки на сотрудничество также способствует и такое сообщение — призыв к добросовестному заполнению анкеты.
В инструкции указываются правила работы с анкетой. Для этого респонденту сообщаются, например, такие сведения.
Чтобы облегчить респонденту ориентацию в предстоящей работе, можно задавать вопросы, касающиеся фиксации ответов, и давать примеры. Это особенно желательно, если респонденты представляют не самую образованную аудиторию.
В инструкции также желательно назвать принципы отбора респондентов (хотя, конечно же, анкетер это им тоже сообщает). Тот факт, что их участие в исследовании предопределено не чьей-то прихотью, а обосновано научно, как бы более обязывает к работе над анкетой, выступает в глазах респондентов еще одним аргументом в пользу добросовестного участия в исследовании.
В целом инструкция должна быть корректной и выдержанной в вежливом тоне.
Так, если для обработки данных в анкете содержится значительное число различных цифр, не все из которых должны быть помечены респондентом, необходимо пояснить, что следует, а что не следует обводить, подчеркивать и т.п.

Трудности восприятия вечатного слова.

Анкета рассчитана на Чтение не вслух, соответственно, в ней могут использоваться несколько иные, менее разговорные формулировки, более длинные фразы; допустимы иногда сложноподчиненные предложения, причастные и деепричастные обороты и т.п. Однако многословные формулировки обычно затрудняют процесс восприятия и вопросов, и вариантов ответов; многие респонденты могут не до конца их дочитывать; вряд ли целесообразно использование аббревиатур (за исключением, разумеется, самых распространенных, типа «вуз», но и здесь надо иметь в виду, что многие сокращения создают впечатление поспешности, неосновательности создателей анкеты).
В тех случаях, когда предполагается получение нескольких ответов, следует это указывать после каждого вопроса, ответ на который отличается по каким- то признакам от ответов на другие вопросы («Можно дашь любое количество ответов», «Просим написать первые три ответа, которые пришли Вам в голову» и т.п.). Такой текст (инструкцию к конкретному вопросу) целесообразно напечатать иным шрифтом, отличным от шрифта вопроса, например, курсивом.
Ожидания составителей анкеты относительно степени подробности свободно формулируемых ответов респонденты угадывают, видя, сколько строк для этих ответов отведено. Однако если человек видит несколько страниц подряд с пустыми строчками, которые ему предлагают заполнить, это может испугать. В принципе большим количеством свободного места еще нельзя обеспечить подробные ответы. Предпочтение респондентов почти всегда отдается более кратким вариантам. Но в то же время, если в ответ ожидают получить хотя бы словосочетание, вряд ли целесообразно для ответов резервировать лишь одну строку. Это связано с тем, что некоторым людям очень трудно вписывать что- то мелким почерком.

Размер анкеты.

Какой бы опрос ни планировался — почтовый, пли групповой, или индивидуальный (интервью), социолог не имеет права злоупотреблять вниманием, терпением и временем респондентов.
Для массовых опросов используются анкеты самой различной длины. Так, встречаются анкеты из 3-5 вопросов и из 100 и более. И хотя определение допустимого числа вопросов может выходить за рамки компетенции организатора, ему следует помнить, что громоздкие анкеты вызывают большее число отказов от ответа, что люди, заполняя их, чаще проявляют небрежность, лаконичнее отвечают на открытые вопросы. Короткие анкеты, в свою очередь, создают у респондентов впечатление о незначительности обсуждаемого предмета или самого факта обращения к мнению людей.
В практике выработаны некоторые нормы, связанные не столько с размером анкеты, сколько с временем, необходимым на ее заполнение. Так, считается, что 20-30 минут — это тот срок, который одновременно позволяет респонденту и высказаться, и не угомиться. Кроме того, если опрос проводится по месту жительства и анкета остается у респондентов, скажем, на сутки или если это почтоный опрос, то считается допустимым сделать ее длиннее, чем для аудиторного или индивидуального опроса.

Процедура опроса.

Как и интервьюер, анкстер отбирает респондентов, сообщает о цели исследования, называет организаторов, кратко объясняет принципы отбора участников, способы нсполыо-вания результатов. Кроме того, он, в огличие от интервьюера, сообщает о необходимости работать с анкетой лично, показывая респонденту важность выражения его собственного самостоя-п-ль-ного мнения.
Анкетеру следует при раздаче анкет вести запись, кому, в котором часу анкета отдана, когда за ней зайти и/или кто и когда ее вернет. Помимо полезности собственно записей, здесь важно и то, что если респондент видит, как фиксируется факт передачи анкеты, он еще раз убеждается в серьезности намерений анкетера и в том, что подобная процедура — часть хорошо отработанного процесса. Серьезное отношение анкетера отчасти и таким образом передается респонденту.
Анкетер также собирает полевые документы, проверяя в присутствии респондента полноту заполнения каждой анкеты и разборчивость записей, сделанных респондентом.

Групповое анкетирование

Виды групповых опросов. Суть этого вида сбора данных и возникающего в его ходе взаимодействия состоит в том, что анкета раздается сразу нескольким лицам, находящимся в одном помещении, с тем, чтобы они тут же сами ее заполнили и вернули анкетеру. Работа респондентов с анкетой в таком случае напоминает ситуацию самостоятельной работы в школьном классе. Главное преимущество группового анкетирования состоит в оперативности, поскольку сразу можно охватить десять и более человек, и полноте возврата (случаи, когда анкеты оставляют на память, довольно редки).

Процедура.

Проведение группового опроса предполагает решение ряда организационных проблем.
Во-первых, найти или приспособить моего для проведения опроса, которое бы позволяло респондентам сосредоточиться на анкете. Эго помещение должно быть достаточно освещено; н нем должны находиться столы, чтобы людям было удобно писать, или организатор должен по крайней мере как-то обеспечить для этого условия: найти подставки для письма, ручки и т.п. Надо обеспечить респон- денгам свободу движений и оградить их оттого, что кто-то подсмотрит то, что они пишуг, будет заглядывать в их анкету во время ее заполнения.
Во-вторых, отобрать людей с искомыми характеристиками и убедить их участвовать в исследовании, собравшись в указанном месте в названное время.
Обычно считается, что группа не должна быть более 50 человек; число респондентов, одновременно заполняющих анкету в одном помещении, обычно зависит от того, что это за респонденты (студентов может быть и больше, равно как и участников собрания акционеров; среди детей — посетителей кружков — столь многочисленные группы, оказывается, не могут работать).
В-третьих, выступить перед аудиторией и сообщить о целях исследования и способах работы с анкетой. Анкетера аудитории следует представить, если она сформирована без его участия. Это может сделать руководитель или представитель данного учреждения, организации, руководитель исследования; желательно, чтобы официальная позиция этого человека была руководящей.
Нежелательно, чтобы в качестве анкетера и даже его ассистента выступал кто- то, знакомый респондентам, так как это знакомство влияет на ответы, причем трудно предсказать, в каком направлении.
В-четвертых, призвать респондентов работать, не отвлекаясь. Важно уметь убедить респондентов работать самостоятельно и не Мешать друг другу.
В-пятых, раздать анкеты, обеспечив всех карандашами пли ручками.
В-шестых, в случае необходимости, индивидуально консультировать респондентов по ходу заполнения анкеты. Когда они начинают обсуждать что- то, связанное с опросом, между собой, целесообразно предложить им обсудить взволновавшие их сюжеты по окончании работы.
В-седьмых, собрать анкеты, не забыв просмотреть их на наличие ответов на все вопросы и убедившись в разборчивости написанного.
Иногда целесообразно работать с ассистентом, который помогает обеспечить респондентов ручками, карандашами, отвечать на воз-никаюпщс по ходу работы индивидуальные вопросы, участвует в приемке анкет.

Телефонный опрос.

Телефонный опрос заключается в чтении вопросника респонденту по телефону с одновременной фиксацией его ответов интервьюером.
Возрастающие дороговизна и другие трудности проведения личных интервью, рост телефонизации заставляют все шире использовать телефонные опросы. Они сравнительно недороги (в 2-5 раз дешевле интервью по месту жительства), позволяют собирать дан» ные исключительно оперативно (так, например, служба
Vox Populi проводила опрос п первый и второй дни путча 1991 г. и через день дала результаты в печать); возможен прямой контроль за работой интервьюера.
Все это сделало интервью по телефону к концу ХХ века едва ли но самым распространенным способом сбора данных.
Помимо прочего, посредством телефонов решается часть проблем почтовых опросов: в некоторых случаях респондентам, которые не отозвались, предлагалось звонить по бесплатному телефону и сообщать свои ответы устно вместо того, чтобы записывать их в анкете.

Почтовый опрос.

Почтовый опрос предполагает распространение анкеты по почте, без участия в этом каких-либо специально подготовленных лиц. Респонденты имеют возможность отвечай» в удобное время, подумать, а следова-телыю, дают более точные, проверенные у домашних, а не спонтанные ответы. С другой стороны, нередко такие анкеты заполняют вовсе не те, кому они предназначен; к этим трудностям прибавляются и трудности, уже описанные выше в связи с обсуждением самозаполняемых анкет; наконец, имеет моего и «коллективное творчество», которое социолог далеко не всегда в состоянии обнаружить.
Этот вид сбора данных относительно экономичен и, пожалуй, в наибольшей степени зависит от организаторои-социологов.

Набор документов и процедура.

Поскольку средством взаимодействия здесь оказываются исключительно тексты, высылаемые респонденту, особое внимание приходится уделять как анкете, так и различным дополнительным материалам, обеспечивающим общение с респондентом.
Опрос через прессу.
Эгот вид сбора данных представляет минимум организационных сложностей.
Практически все они сводятся к верстке анкеты и ее расположению на сграницах периодического издания — газеты, Журнала, еженедельника. Таким образом, с момента публикации и До получения ответов процесс почти не поддается контролю.
Можно дать напоминания, опубликовав второй раз анкету и обратившись к читателям с более убедительной и настойчивой просьбой. В случае регулярных опросов хорошо «работают» публикации результатов, которые напоминают потенциальным респондентам об их возможности сделать собственный вклад в подобную публикацию.
Поскольку известно, что во многих случаях у почти каждого экземпляра периодического издания бывает более одного читателя, Целесообразно в самой анкете напечатать, что ее можно копировать Разумеется, когда это не противоречит содержательным требованиям исследования).

Заключение.

Социология в нашей стране — сравнительно молодая наука. Было время, когда наряду с кибернетикой и генетикой социологию считали буржуазной наукой.
Социологические исследования не поощрялись, ибо считалось: все то правда, что содержится в партийных документах. Попутно можно заметить, что в настоящее время мы ударились в другую крайность: каждый студент и каждый преподаватель — неспециалист считает себя законченным социологом и считают ненужным знание социологической теории, методологии и методики проведения социологических исследований, ограничиваясь составлением примитивных анкет.
Особенность социологического метода, исследования заключается в двух принципиальных моментах: первое — он позволяет формализовать метод сбора социальной информации. То, на что другие гуманитарные дисциплины тратят долгие годы труда и средств, социолог может сделать за несколько дней, и при этом получить относительно дешевую и объективную информацию. Второе — социологический метод исследования позволяет путем понятийного фиксирования явления в процессе его развития, проверить полученные концептуальные построения, хотя и относительно его прошлого этапа, т. е. фиксирования как постфактум. Но это позволяет довольно успешно прогнозировать, а соответственно, и планировать свою деятельность и даже проектировать некоторые социальные процессы.

Список литературы:

Курбатов В.И. Социология – М. Март 2000
Радугин А.А. Социология — М. Центр 2001
Растов Ю.Е. Начала современной социологии: Учебное пособие – М. ЮНИТИ 1999
Ядов В.А. Социология в России – М. Ин-т социолог. РАН 1998

Реферат: Классификация компьютеров общего назначения по областям применения

Классификация компьютеров по областям применения

1. Персональные компьютеры и рабочие станции

Персональные компьютеры (ПК) появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. ПК, благодаря своей низкой стоимости, очень быстро завоевали хорошие позиции на компьютерном рынке и создали предпосылки для разработки новых программных средств, ориентированных на конечного пользователя. Это прежде всего
«дружественные пользовательские интерфейсы», а также проблемно- ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ.

Миникомпьютеры стали прародителями и другого направления развити современных систем — 32-разрядных машин. Создание RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочие станции. Первоначальная ориентация рабочих станций на профессиональных пользователей (в отличие от ПК, которые в начале ориентировались на самого широкого потребителя непрофессионала) привела к тому, что рабочие станции — это хорошо сбалансированные системы, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода/вывода. Это свойство выгодно отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК и сегодня. Даже наиболее мощные IBM PC совместимые ПК не в состоянии удовлетворить возрастающие потребности систем обработки из-за наличия в их архитектуре ряда «узких мест».

Тем не менее быстрый рост производительности ПК на базе новейших микропроцессоров Intel в сочетании с резким снижением цен на эти изделия и развитием технологии локальных шин (VESA и PCI), позволяющей устранить многие «узкие места» в архитектуре ПК, делают современные персональные компьютеры весьма привлекательной альтернативой рабочим станциям. В свою очередь производители рабочих станций создали изделия так называемого
«начального уровня», которые по стоимостным характеристикам близки к высокопроизводительным ПК, но все еще сохраняют лидерство по производительности и возможностям наращивания. Насколько успешно удаться ПК на базе процессоров 486 и Pentium бороться против рабочих станций UNIX, покажет будущее, но уже в настоящее время появилось понятие «персональной рабочей станции», которое объединяет оба направления.

Современный рынок «персональных рабочих станций» не просто определить. По сути он представляет собой совокупность архитектурных платформ персональных компьютеров и рабочих станций, которые появились в настоящее время, поскольку поставщики компьютерного оборудования уделяют все большее внимание рынку продуктов для коммерции и бизнеса. Этот рынок традиционно считался вотчиной миникомпьютеров и мейнфреймов, которые поддерживали работу настольных терминалов с ограниченным интеллектом. В прошлом персональные компьютеры не были достаточно мощными и не располагали достаточными функциональными возможностями, чтобы служить адекватной заменой подключенных к главной машине терминалов. С другой стороны, рабочие станции на платформе UNIX были очень сильны в научном, техническом и инженерном секторах и были почти также неудобны, как и ПК для того чтобы выполнять серьезные офисные приложения. С тех пор ситуация изменилась коренным образом. Персональные компьютеры в настоящее время имеют достаточную производительность, а рабочие станции на базе UNIX имеют программное обеспечение, способное выполнять большинство функций, которые стали ассоциироваться с понятием «персональной рабочей станции». Вероятно оба этих направления могут серьезно рассматриваться в качестве сетевого ресурса для систем масштаба предприятия. В результате этих изменений практически ушли со сцены старомодные миникомпьютеры с их патентованной архитектурой и использованием присоединяемых к главной машине терминалов.
По мере продолжения процесса разукрупнения (downsizing) и увеличения производительности платформы Intel наиболее мощные ПК (но все же чаще открытые системы на базе UNIX) стали использоваться в качестве серверов, постепенно заменяя миникомпьютеры.

Среди других факторов, способствующих этому процессу, следует выделить:
• Применение ПК стало более разнообразным. Помимо обычных для этого класса систем текстовых процессоров, даже средний пользователь ПК может теперь работать сразу с несколькими прикладными пакетами, включая электронные таблицы, базы данных и высококачественную графику.
• Адаптация графических пользовательских интерфейсов существенно увеличила требования пользователей ПК к соотношению производительность/стоимость. И хотя оболочка MS Windows может работать на моделях ПК 386SX с 2 Мбайтами оперативной памяти, реальные пользователи хотели бы использовать все преимущества подобных систем, включая возможность комбинирования и эффективного использования различных пакетов.
• Широкое распространение систем мультимедиа прямо зависит от возможности использования высокопроизводительных ПК и рабочих станций с адеквантными аудио- и графическими средствами, и объемами оперативной и внешней памяти.
• Слишком высокая стоимость мейнфреймов и даже систем среднего класса помогла сместить многие разработки в область распределенных систем и систем клиент-сервер, которые многим представляются вполне оправданной по экономическим соображениям альтернативой. Эти системы прямо базируются на высоконадежных и мощных рабочих станциях и серверах.

В начале представлялось, что необходимость сосредоточения высокой мощности на каждом рабочем месте приведет к переходу многих потребителей ПК на UNIX-станции. Это определялось частично тем, что RISC-процессоры, использовавшиеся в рабочих станциях на базе UNIX, были намного более производительными по сравнению с CISC-процессорами, применявшимися в ПК, а частично мощностью системы UNIX по сравнению с MS-DOS и даже OS/2.

Производители рабочих станций быстро отреагировали на потребность в низкостоимостных моделях для рынка коммерческих приложений. Потребность в высокой мощности на рабочем столе, объединенная с желанием поставщиков UNIX- систем продавать как можно больше своих изделий, привела такие компании как
Sun Microsystems и Hewlett Packard на рынок рабочих станций для коммерческих приложений. И хотя значительная часть систем этих фирм все еще ориентирована на технические приложения, наблюдается беспрецедентный рост продаж продукции этих компаний для работы с коммерческими приложениями, требующими все большей и большей мощности для реализации сложных, сетевых прикладных систем, включая системы мультимедиа.

Это привело к временному отступлению производителей ПК на базе микропроцессоров Intel. Острая конкуренция со стороны производителей UNIX- систем и потребности в повышении производительности огромной уже инсталлированной базы ПК, заставили компанию Intel форсировать разработку высокопроизводительных процессоров семейства 486 и Pentium. Процессоры 486 и Pentium, при разработке которого были использованы многие подходы, применявшиеся ранее только в RISC-процессорах, а также использование других технологических усовершенствований, таких как архитектура локальной шины, позволили снабдить ПК достаточной мощностью, чтобы составить конкуренцию рабочим станциям во многих направлениях рынка коммерческих приложений.
Правда для многих других приложений, в частности, в области сложного графического моделирования, ПК все еще сильно отстают.

2. X-терминалы

X-терминалы представляют собой комбинацию бездисковых рабочих станций и стандартных ASCII-терминалов. Бездисковые рабочие станции часто применялись в качестве дорогих дисплеев и в этом случае не полностью использовали локальную вычислительную мощь. Одновременно многие пользователи ASCII-терминалов хотели улучшить их характеристики, чтобы получить возможность работы в многооконной системе и графические возможности. Совсем недавно, как только стали доступными очень мощные графические рабочие станции, появилась тенденция применения «подчиненных» Х- терминалов, которые используют рабочую станцию в качестве локального сервера.

На компьютерном рынке Х-терминалы занимают промежуточное положение между персональными компьютерами и рабочими станциями. Поставщики Х- терминалов заявляют, что их изделия более эффективны в стоимостном выражении, чем рабочие станции высокого ценового класса, и предлагают увеличенный уровень производительности по сравнению с персональными компьютерами. Быстрое снижение цен, прогнозируемое иногда в секторе Х- терминалов, в настоящее время идет очевидно благодаря обострившейся конкуренции в этом секторе рынка. Многие компании начали активно конкурировать за распределение рынка, а быстрый рост объемных поставок создал предпосылки для создания такого рынка. В настоящее время уже достигнута цена в $1000 для Х-терминалов начального уровня, что делает эту технологию доступной для широкой пользовательской базы.

Как правило, стоимость Х-терминалов составляет около половины стоимости сравнимой по конфигурации бездисковой машины и примерно четверть стоимости полностью оснащенной рабочей станции.

Что такое X-терминал?
Типовой X-терминал включает следующие элементы:

• Экран высокого разрешения — обычно размером от 14 до21 дюйма по диагонали;

• Микропроцессор на базе Motorola 68xxx или RISC-процессор типа Intel i960, MIPS R3000 или AMD29000;

• Отдельный графический сопроцессор в дополнение к основному процессору, поддерживающий двухпроцессорную архитектуру, которая обеспечивает более быстрое рисование на экране и прокручивание экрана;

• Базовые системные программы, на которых работает система X-Windows и выполняются сетевые протоколы;

• Программное обеспечение сервера XII;

• Переменный объем локальной памяти (от 2 до 8 Мбайт) для дисплея, сетевого интерфейса, поддерживающего TCP/IP и другие сетевые протоколы.

• Порты для подключения клавиатуры и мыши.

Х-терминалы отличаются от ПК и рабочих станций не только тем, что не выполняет функции обычной локальной обработки. Работа Х-терминалов зависит от главной (хост) системы, к которой они подключены посредством сети. Для того, чтобы X-терминал мог работать, пользователи должны инсталлировать программное обеспечение многооконного сервера XII на главном процессоре, выполняющим прикладную задачу (наиболее известная версия XII Release 5). X- терминалы отличаются также от стандартных алфавитно-цифровых ASCII и традиционных графических дисплейных терминалов тем, что они могут быть подключены к любой главной системе, которая поддерживает стандарт X-
Windows. Более того, локальная вычислительная мощь Х-терминала обычно используется для обработки отображения, а не обработки приложений
(называемых клиентами), которые выполняются удаленно на главном компьютере
(сервере). Вывод такого удаленного приложения просто отображается на экране
Х-терминала.

Минимальный объем требуемой для работы памяти Х-терминала составляет
1 Мбайт, но чаще 2 Мбайта. В зависимости от функциональных возможностей изделия оперативная память может расширяться до 32 Мбайт и более.

Оснащенный стандартной системой X-Windows, X-терминал может отображать на одном и том же экране множество приложений одновременно.
Каждое приложение может выполняться в своем окне и пользователь может изменять размеры окон, их месторасположение и манипулировать ими в любом месте экрана.

X-Windows — результат совместной работы Массачусетского технологического института (MIT) и корпорации DEC. Система X-Windows
(известная также под именем X) в настоящее время является открытым де-факто стандартом для доступа к множеству одновременно выполняющихся приложений с возможностями многооконного режима и графикой высокого разрешения на интеллектуальных терминалах, персональных компьютерах, рабочих станциях и Х- терминалах. Она стала стандартом для обеспечения интероперабельности
(переносимости) продуктов многих поставщиков и для организации доступа к множеству приложений. В настоящее время X-Windows является стандартом для разработки пользовательского интерфейса. Более 90% поставщиков UNIX-рабочих станций и многие поставщики персональных компьютеров адаптировали систему X-
Windows и применяют в качестве стандарта.

3. Серверы

Прикладные многопользовательские коммерческие и бизнес-системы, включающие системы управления базами данных и обработки транзакций, крупные издательские системы, сетевые приложения и системы обслуживания коммуникаций, разработку программного обеспечения и обработку изображений все более настойчиво требуют перехода к модели вычислений «клиент-сервер» и распределенной обработке. В распределенной модели «клиент-сервер» часть работы выполняет сервер, а часть пользовательский компьютер (в общем случае клиентская и пользовательская части могут работать и на одном компьютере).
Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).

С другой стороны существует классификация серверов, определяющаяся масштабом сети, в которой они используются: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер). Эта классификация весьма условна. Например, размер группы может меняться в диапазоне от нескольких человек до нескольких сотен человек, а сервер отдела обслуживать от 20 до 150 пользователей. Очевидно в зависимости от числа пользователей и характера решаемых ими задач требования к составу оборудования и программного обеспечения сервера, к его надежности и производительности сильно варьируются. Файловые серверы небольших рабочих групп (не более 20-30 человек) проще всего реализуются на платформе персональных компьютеров и программном обеспечении Novell NetWare. Файл- сервер, в данном случае, выполняет роль центрального хранилища данных.
Серверы прикладных систем и высокопроизводительные машины для среды «клиент- сервер» значительно отличаются требованиями к аппаратным и программным средствам.

Типичными для небольших файл-серверов являются: процессор 486DX2/66 или более быстродействующий, 32-Мбайт ОЗУ, 2 Гбайт дискового пространства и один адаптер Ethernet lOBaseT, имеющий быстродействие 10 Мбит/с. В состав таких серверов часто включаются флоппи-дисковод и дисковод компакт-дисков.
Графика для большинства серверов несущественна, поэтому достаточно иметь обычный монохромный монитор с разрешением VGA.

Скорость процессора для серверов с интенсивным вводом/выводом некритична. Они должны быть оснащены достаточно мощными блоками питания для возможности установки дополнительных плат расширения и дисковых накопителей. Желательно применение устройства бесперебойного питания.
Оперативная память обычно имеет объем не менее 32 Мбайт, что позволит операционной системе (например, NetWare) использовать большие дисковые кэши и увеличить производительность сервера. Как правило, для работы с многозадачными операционными системами такие серверы оснащаютс интерфейсом
SCSI (или Fast SCSI). Распределение данных по нескольким жестким дискам может значительно повысить производительность.

При наличии одного сегмента сети и 10-20 рабочих станций пиковая пропускная способность сервера ограничивается максимальной пропускной способностью сети. В этом случае замена процессоров или дисковых подсистем более мощными не увеличивают производительность, так как узким местом является сама сеть. Поэтому важно использовать хорошую плату сетевого интерфейса.
Хотя влияние более быстрого процессора явно на производительности не сказывается, оно заметно снижает коэффициент использования ЦП. Во многих серверах этого класса используется процессоры 486DX2/66, Pentium с тактовой частотой 60 и 90 МГц, microSPARC-II и PowerPC. Аналогично процессорам влияние типа системной шины (EISA со скоростью 33 Мбит/с или PCI со скоростью 132 Мбит/с) также минимально при таком режиме использования.

Однако для файл-серверов общего доступа, с которыми одновременно могут работать несколько десятков, а то и сотен человек, простой однопроцессорной платформы и программного обеспечения Novell может оказаться недостаточно. В этом случае используются мощные многопроцессорные серверы с возможностями наращивания оперативной памяти до нескольких гигабайт, дискового пространства до сотен гигабайт, быстрыми интерфейсами дискового обмена (типа Fast SCSI-2, Fast&Wide SCSI-2 и Fiber Channel) и несколькими сетевыми интерфейсами. Эти серверы используют операционную систему UNIX, сетевые протоколы TCP/IP и NFS. На базе многопроцессорных
UNIX-серверов обычно строятся также серверы баз данных крупных информационных систем, так как на них ложится основная нагрузка по обработке информационных запросов. Подобного рода серверы получили название суперсерверов.

По уровню общесистемной производительности, функциональным возможностям отдельных компонентов, отказоустойчивости, а также в поддержке многопроцессорной обработки, системного администрирования и дисковых массивов большой емкости суперсерверы вышли в настоящее время на один уровень с мейнфреймами и мощными миникомпьютерами. Современные суперсерверы характеризуются: наличием двух или более центральных процессоров RISC, либо Pentium, либо Intel 486;• многоуровневой шинной архитектурой, в которой запатентованная высокоскоростная системная шина связывает между собой несколько процессоров и оперативную память, а также множество стандартных шин ввода/вывода, размещенных в том же корпусе; поддержкой технологии дисковых массивов RAID; поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки, которая позволяет распределять задания по нескольким центральным процессорам или режима асимметричной многопроцессорной обработки, которая допускает выделение процессоров для выполнения конкретных задач.
Как правило, суперсерверы работают под управлением операционных систем
UNIX, а в последнее время и Windows NT (на Digital 2100 Server Model
A500MP), которые обеспечивают многопотоковую многопроцессорную и многозадачную обработку. Суперсерверы должны иметь достаточные возможности наращивания дискового пространства и вычислительной мощности, средства обеспечения надежности хранения данных и защиты от несанкционированного доступа. Кроме того, в условиях быстро растущей организации, важным условием является возможность наращивания и расширения уже существующей системы.

4. Мэйнфреймы

Мейнфрейм — это синоним понятия «большая универсальная ЭВМ».
Мейнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). В нашем сознании мейнфреймы все еще ассоциируются с большими по габаритам машинами, требующими специально оборудованных помещений с системами водяного охлаждения и кондиционирования. Однако это не совсем так. Прогресс в области элементно- конструкторской базы позволил существенно сократить габариты основных устройств. Наряду со сверхмощными мейнфреймами, требующими организации двухконтурной водяной системы охлаждения, имеются менее мощные модели, для охлаждения которых достаточно принудительной воздушной вентиляции, и модели, построенные по блочно-модульному принципу и не требующие специальных помещений и кондиционеров.

Основными поставщиками мейнфреймов являются известные компьютерные компании IBM, Amdahl, ICL, Siemens Nixdorf и некоторые другие, но ведущая роль принадлежит безусловно компании IBM. Именно архитектура системы
IBM/360, выпущенной в 1964 году, и ее последующие поколения стали образцом для подражания. В нашей стране в течение многих лет выпускались машины ряда
ЕС ЭВМ, являвшиеся отечественным аналогом этой системы.

В архитектурном плане мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. При этом основная вычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийные процессоры (в терминологии IBM — селекторные, блок-мультиплексные, мультиплексные каналы и процессоры телеобработки) обеспечивают работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.

Первоначально мейнфреймы ориентировались на централизованную модель вычислений, работали под управлением патентованных операционных систем и имели ограниченные возможности для объединения в единую систему оборудования различных фирм-поставщиков. Однако повышенный интерес потребителей к открытым системам, построенным на базе международных стандартов и позволяющим достаточно эффективно использовать все преимущества такого подхода, заставил поставщиков мейнфреймов существенно расширить возможности своих операционных систем в направлении совместимости. В настоящее время они демонстрирует свою «открытость», обеспечивая соответствие со спецификациями POSIX 1003.3, возможность использования протоколов межсоединений OSI и TCP/IP или предоставляя возможность работы на своих компьютерах под управлением операционной системы UNIX собственной разработки.

Стремительный рост производительности персональных компьютеров, рабочих станций и серверов создал тенденцию перехода с мейнфреймов на компьютеры менее дорогих классов: миникомпьютеры и многопроцессорные серверы. Эта тенденция получила название «разукрупнение» (downsizing).
Однако этот процесс в самое последнее время несколько замедлился. Основной причиной возрождения интереса к мей-нфреймам эксперты считают сложность перехода к распределенной архитектуре клиент-сервер, которая оказалась выше, чем предполагалось. Кроме того, многие пользователи считают, что распределенная среда не обладает достаточной надежностью для наиболее ответственных приложений, которой обладают мейнфреймы.

Очевидно выбор центральной машины (сервера) для построения информационной системы предприятия возможен только после глубокого анализа проблем, условий и требований конкретного заказчика и долгосрочного прогнозирования развития этой системы.

Главным недостатком мейнфреймов в настоящее время остается относительно низкое соотношение производительность/стоимость. Однако фирмами-поставщиками мейнфреймов предпринимаются значительные усилия по улучшению этого показателя.

Следует также помнить, что в мире существует огромная инсталлированная база мейнфреймов, на которой работают десятки тысяч прикладных программных систем. Отказаться от годами наработанного программного обеспечения просто не разумно. Поэтому в настоящее время ожидается рост продаж мейнфреймов по крайней мере до конца этого столетия.
Эти системы, с одной стороны, позволят модернизировать существующие системы, обеспечив сокращение эксплуатационных расходов, с другой стороны, создадут новую базу для наиболее ответственных приложений.

5. Кластерные архитектуры

Двумя основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный способ достижения заданного уровня производительности — применение параллельных масштабируемых архитектур.
Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры. Повышение уровня готовности предполагает подавление в определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью средств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического восстановления вычислительного процесса после проявления неисправности, включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуются различные варианты отказоустойчивых архитектур.
Повышение готовности есть способ борьбы за снижение времени простоя системы. Основные эксплуатационные характеристики системы существенно зависят от удобства ее обслуживания, в частности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д.

В последние годы в литературе по вычислительной технике все чаще употребляется термин «системы высокой готовности» (High Availability
Systems). Все типы систем высокой готовности имеют общую цель — минимизацию времени простоя. Имеется два типа времени простоя компьютера: плановое и неплановое. Минимизация каждого из них требует различной стратегии и технологии. Плановое время простоя обычно включает время, принятое руководством, для проведения работ по модернизации системы и для ее обслуживания. Неплановое время простоя является результатом отказа системы или компонента. Хотя системы высокой готовности возможно больше ассоциируются с минимизацией неплановых простоев, они оказываются также полезными для уменьшения планового времени простоя.

Существует несколько типов систем высокой готовности, отличающиеся своими функциональными возможностями и стоимостью. Следует отметить, что высокая готовность не дается бесплатно. Стоимость систем высокой готовности на много превышает стоимость обычных систем. Вероятно поэтому наибольшее распространение в мире получили кластерные системы, благодаря тому, что они обеспечивают достаточно высокий уровень готовности систем при относительно низких затратах. Термин «кластеризация» на сегодня в компьютерной промышленности имеет много различных значений. Строгое определение могло бы звучать так: «реализация объединения машин, представляющегося единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей». Машины, кластеризованные вместе таким способом могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача многих поставщиков систем высокой готовности.

Первой концепцию кластерной системы анонсировала компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации. По существу VAX- кластер представляет собой слабосвязанную многомашинную систему с общей внешней памятью, обеспечивающую единый механизм управления и администрирования. В настоящее время на смену VAX-кластерам приходят UNIX- кластеры. При этом VAX-кластеры предлагают проверенный набор решений, который устанавливает критерии для оценки подобных систем.
VAX-кластер обладает следующими свойствами:
Разделение ресурсов. Компьютеры VAX в кластере могут разделять доступ к общим ленточным и дисковым накопителям. Все компьютеры VAX в кластере могут обращаться к отдельным файлам данных как к локальным.
Высокая готовность. Если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически могут быть перенесены на другой компьютер кластера. Если в системе имеется несколько контроллеров внешних накопителей и один из них отказывает, другие контроллеры автоматически подхватывают его работу.
Высокая пропускная способность. Ряд прикладных систем могут пользоваться возможностью параллельного выполнения заданий на нескольких компьютерах кластера.
Удобство обслуживания системы. Общие базы данных могут обслуживаться с единственного места. Прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между всеми компьютерами кластера.
Расширяемость. Увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров. Дополнительные накопители на магнитных дисках и магнитных лентах становятся доступными для всех компьютеров, входящих в кластер.

Работа любой кластерной системы определяется двумя главными компонентами: высокоскоростным механизмом связи процессоров между собой и системным программным обеспечением, которое обеспечивает клиентам прозрачный доступ к системному сервису.

В настоящее время широкое распространение получила также технология параллельных баз данных. Эта технология позволяет множеству процессоров разделять доступ к единственной базе данных. Распределение заданий по множеству процессорных ресурсов и параллельное их выполнение позволяет достичь более высокого уровня пропускной способности транзакций, поддерживать большее число одновременно работающих пользователей и ускорить выполнение сложных запросов. Существуют три различных типа архитектуры, которые поддерживают параллельные базы данных:
• Симметричная многопроцессорная архитектура с общей памятью (Shared Memory
SMP Architecture). Эта архитектура поддерживает единую базу данных, работающую на многопроцессорном сервере под управлением одной операционной системы. Увеличение производительности таких систем обеспечивается наращиванием числа процессоров, устройств оперативной и внешней памяти.
• Архитектура с общими (разделяемыми) дисками (Shared Disk Architecture).
Это типичный случай построения кластерной системы. Эта архитектура поддерживает единую базу данных при работе с несколькими компьютерами, объединенными в кластер (обычно такие компьютеры называются узлами кластера), каждый из которых работает под управлением своей копии операционной системы. В таких системах все узлы разделяют доступ к общим дискам, на которых собственно и располагается единая база данных.
Производительность таких систем может увеличиваться как путем наращивания числа процессоров и объемов оперативной памяти в каждом узле кластера, так и посредством увеличения количества самих узлов.
• Архитектура без разделения ресурсов (Shared Nothing
Architecture). Как и в архитектуре с общими дисками, в этой архитектуре поддерживается единый образ базы данных при работе с несколькими компьютерами, работающими под управлением своих копий операционной системы. Однако в этой архитектуре каждый узел системы имеет собственную оперативную память и собственные диски, которые не разделяются между отдельными узлами системы. Практически в таких системах разделяется только общий коммуникационный канал между узлами системы.
Производительность таких систем может увеличиваться путем добавления процессоров, объемов оперативной и внешней (дисковой) памяти в каждом узле, а также путем наращивания количества таких узлов.

Таким образом, среда для работы параллельной базы данных обладает двумя важными свойствами: высокой готовностью и высокой производительностью. В случае кластерной организации несколько компьютеров или узлов кластера работают с единой базой данных. В случае отказа одного из таких узлов, оставшиеся узлы могут взять на себя задания, выполнявшиеся на отказавшем узле, не останавливая общий процесс работы с базой данных.
Поскольку логически в каждом узле системы имеется образ базы данных, доступ к базе данных будет обеспечиваться до тех пор, пока в системе имеется по крайней мере один исправный узел. Производительность системы легко масштабируется, т.е. добавление дополнительных процессоров, объемов оперативной и дисковой памяти, и новых узлов в системе может выполняться в любое время, когда это действительно требуется.

Параллельные базы данных находят широкое применение в системах обработки транзакций в режиме on-line, системах поддержки принятия решений и часто используются при работе с критически важными для работы предприятий и организаций приложениями, которые эксплуатируются по 24 часа в сутки.

Дипломная работа: Бюджетное финансирование социальной защиты населения в городе Москве

Содержание

Введение

1. Социальная защита: теоретический и практический аспекты

1.1 Социальная защита: сущность, механизм, функционирование и источники финансирования

1.2 Органы исполнительной власти в системе социальной защиты Принципы государственной политики в сфере социальной защиты населения в г. Москва и результаты работ 2005 года

2. Состояние (особенности) бюджетного финансирования органов управления исполнительной власти г. Москвы в сфере социальной защиты населения.

2.1 Структура источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

2.2 Динамика источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг

2.3 Краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программа на 2007 год

2.4 Социальная защита в Юго-Восточном административном округе. Итоги работы в 2006 году и задачи на 2007 год

3. Пути совершенствования бюджетного финансирования социальной защиты и векторы ее развития в г. Москве

3.1 Социальная политика и социальная защита в развитых странах и России: современный этап

3.2 Изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты

Заключение

Список литературы

Введение

Социально-экономические преобразования в Российской Федерации привели к системным переменам в облике и жизнедеятельности российского социума, его региональных составляющих — народов регионов, представляющих собой относительно устойчивые социальные общности. К числу системообразующих общественных отношений социума относятся отношения по социальной защите населения.

Актуальность проблемы социальной защиты населения связана с решением задачи оптимальных путей управления социальными реформами, предоставления социальных гарантий, улучшения качества жизни, разработки инновационных моделей социальной защиты. Тем более, что многие методологические, теоретические и практические вопросы эффективности социальной защиты населения все еще ждут своего разрешения, что определило выбор темы, цели и задач настоящего исследования.

Цель выпускной аттестационной работы охарактеризовать социальную защиту как важную часть социальной политики на примере г. Москвы.

Для достижения цели были сформулированы задачи:

— показать сущность социальной защиты, ее функционирование и источники финансирования;

— охарактеризовать органы исполнительной власти в системе социальной защиты на примере департамента социальной защиты г. Москвы.

— оценить структуру источников финансирования и расходов сферы социальной защиты г. Москва в 2006 – 2007 гг.;

— проанализировать динамику изменений источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 – 2007 гг.;

— представить краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программу на 2007 год;

— оценить работу социальной защиты в Юго-Восточном административном округе и итоги работы в 2006 году, так же задачи на 2007 год.

— показать взаимосвязь между социальной политикой и социальной защиты на примере развитых стран и России;

— сформулировать изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты.

Объектом исследования является социальная защита жителей г.Москва.

Предмет исследования – процесс формирования и расходования средств на оказание социальной защиты.

В рамках отечественной социальной мысли проблема изучения социальной защиты не получила должной разработанности как в силу политической невостребованности, так и официальной закрытости информации о проблемах данной сферы общественной жизни. Понятие «социальная защита» практически полностью отсутствовало в советской науке, так как выделение такового в отношении социалистического государства противоречило официальной идеологической доктрине, социальная же деятельность капиталистического государства полностью отрицалась. Изучение социальной защиты носило, как правило, промежуточный характер в контексте анализа экономической защиты государства. В условиях перехода к рыночной экономике и политической либерализации обращение к проблематике социальной защиты и инструментов ее реализации начало приобретать особый смысл и значение.
Совершенно очевидно, что традиции изучения социальной защиты сформировались в дискурсе западной социологической мысли, где оно как феномен политической действительности реально имело место . Значительный вклад в разработку понимания сущности социальной защиты как неотъемлемой части внутренней политики социального государства внесли представители немецкой школы: Отто Шлехт, Гельмут Шмидт, Херберт Эренберг, Ханс — Юрген Урбан, европейские исследователи Рикард Петрелла, Ричард Титмус, Эспин-Андерсен, Джон Вейт-Уилсон и др.
Во многом, продолжая и переосмысливая традиции западной науки, в последние годы отечественные политологи и социологи активно занимаются проблемами социальной защиты, исследуя как зарубежный опыт, так и возможности его использования в российских условиях. Из наиболее значимых необходимо отметить работы А. Ахиезера, И. Дискина, М. Ильина, посвященные глобальным аспектам российской модернизации, Е. Гонтмахера, Ю.Александрова, В. Радаева, Т. Мацонашвили, О. Синявской, затрагивающие различные стороны социальной защиты населения.6
В условиях углубления кризисных явлений в российском обществе и резкого снижения уровня жизни широких слоев населения во второй половине 90-х годов для российских исследователей чрезвычайно актуальной стала проблема обоснования приоритетов социальной защиты как атрибута социального государства, ее усиления и конкретизации направленности с целью защиты различных групп населения. В работах этого периода было уделено большое внимание специфическим проблемам социальной защиты представителей различных социально — демографических групп.

Формированию целостного концептуального видения проблем социальной защиты Российской Федерации способствовали исследования таких авторов как: Ю.С. Гуров, Ю.П. Данилов, М.И. Либоракина, СВ. Дармодехин и др.

Следует сказать, что начало института социальной защиты полагается конституционным установлением института гражданских прав и свобод как субъективных прав граждан. Поэтому нужно упомянуть о том, что толчком к изучению проблем социальной защиты населения России послужило принятие, путем всенародного голосования Конституции в 1993 году.

Методологической базой выпускной аттестационной работы служили: законы Российской Федерации и подзаконные нормативные акты, нормативные документы субъектов Российской Федерации в области социальной политики; научная литература и материалы глобальной сети Интернет, изданные в 1997-2007 годах по теме социальной защиты населения; публичные выступления ответственных работников социальной защиты.

Практическая значимость выпускной аттестационной работы состоит в приращении знаний в области теоретического анализа процесса становления и развития института социальной защиты населения России и практики ее применения на примере г. Москва. Проведенный комплексный анализ позволит аналитикам и практикам из властно — управленческих структур разработать рекомендации по повышению результативности социальной работы и социальной защиты населения.

1. Социальная защита: теоретический и практический аспекты

1.1 Социальная защита: сущность, механизм, функционирование и источники финансирования

Право граждан Российской Федерации на социальную защиту закреплено в Конституции Российской Федерации от 12.12.93 г., которая провозгласила, что Российская Федерация является социальным государством, политика которого направлена на создание условий, обеспечивающих достойную жизнь и свободное развитие человека (ст. 7). Конкретизация этого положения содержится в ст. 39 Конституции, в соответствии с которой каждому гарантируется социальное обеспечение в случае нетрудоспособности, для воспитания детей и иных случаях, установленных законом.

Социальная защита населения в широком смысле этого понятия — это совокупность социально-экономических мероприятий, проводимых государством и направленных на обеспечение нетрудоспособных граждан Российской Федерации трудовыми пенсиями по старости, инвалидности, по случаю потери кормильца, за выслугу лет, социальными пенсиями, пособиями по временной нетрудоспособности, по беременности и родам, на содержание детей, по безработице, на погребение, оказание адресной помощи малоимущим слоям населения, помощи гражданам, попавшим в экстремальные ситуации, в том числе беженцам и переселенцам, на санаторно-курортное лечение, содержание в домах для престарелых и инвалидов, обеспечение инвалидов транспортными средствами, протезно-ортопедическими изделиями, профессиональное обучение и переобучение инвалидов, их трудоустройство, на создание комплекса новых социальных служб — Центров социального обслуживания населения, социальную помощь на дому, социальные приюты для детей, социальные гостиницы и т.д.

Социальное обеспечение — это основная часть социальной защиты населения. В соответствии с Федеральным закон от 10 декабря 1995 г. N 195-ФЗ «Об основах социального обслуживания населения в Российской Федерации» (с изменениями от 10, 25 июля 2002 г., 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.) — социальное обслуживание представляет собой деятельность социальных служб по социальной поддержке, оказанию социально-бытовых, социально-медицинских, психолого-педагогических, социально-правовых услуг и материальной помощи, проведению социальной адаптации и реабилитации граждан, находящихся в трудной жизненной ситуации.

Законом устанавливаются государственные пенсии и социальные пенсии, поощряется добровольное социальное страхование, создание дополнительных форм социального обеспечения и благотворительности.

Каждый гражданин имеет право на социальную защиту. Конституция возлагает обязанность на государство создавать все необходимые условия для осуществления этого права.

Конституция Российской Федерации не только провозглашает право граждан на социальную защиту, но и четко определяет пути его реализации — прежде всего, это государственное страхование работающих, создание других фондов, являющихся источниками финансирования социальной защиты населения, а также принятие федеральных законов, гарантирующих реализацию этих прав: 02.08.95 г. был принят Федеральный закон «О социальном обслуживании граждан пожилого возраста и инвалидов», 24.11.95 г. — «О социальной защите инвалидов в Российской Федерации», «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (в редакции Закона Российской Федерации от 18 июня 1992 года № 3061-I).

В первоочередном порядке в социальной защите в Российской Федерации нуждаются:

— граждане пожилого возраста, особенно одинокие и одиноко
проживающие (в том числе и одинокие супружеские пары);

— инвалиды Великой Отечественной войны и семьи погибших
военнослужащих;

— инвалиды, в том числе с детства, и дети-инвалиды;

— инвалиды из числа воинов-интернационалистов;

— граждане, пострадавшие от последствий аварии на Чернобыльской АЭС и радиоактивных выбросов в других местах;

— безработные;

вынужденные беженцы и переселенцы;

— дети — круглые сироты;

— дети с девиантным поведением;

— семьи, в которых проживают дети-инвалиды, дети — круглые сироты, алкоголики и наркоманы;

— малообеспеченные семьи;

— многодетные семьи;

— одинокие матери;

— молодые, студенческие, семьи;

— граждане, инфицированные ВИЧ и больные СПИДом;

— лица с ограниченными возможностями;

— бомжи.

Органы управления социальной защиты и подведомственные им предприятия, учреждения, организации, территориальные органы социальной защиты населения образуют единую государственную систему социальной защиты населения, обеспечивающую государственную поддержку семьи, пожилых людей, ветеранов и инвалидов, лиц, уволенных с военной службы, и членов их семей, развитие системы социальных служб, реализацию государственной политики в области пенсионного обеспечения и трудовых отношений.

Источниками финансирования социальной защиты населения являются государственные внебюджетные социальные фонды: Фонд социального страхования, Пенсионный фонд, Государственный фонд занятости населения, Фонд обязательного медицинского страхования, а также средства бюджетов субъектов Российской Федерации, бюджеты городов и поселений, средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

Фонд социального страхования Российской Федерации — специализированное финансово-кредитное учреждение. Основная задача Фонда социального страхования — обеспечение гарантированных государством пособий по временной нетрудоспособности, беременности и родам, при рождении ребенка, по уходу за ребенком до достижения полутора лет, на погребение, на санаторно-курортное лечение и оздоровление работников и членов их семей.

Пенсионный фонд Российской Федерации образован постановлением Верховного Совета РСФСР от 22.12.90 г. в целях государственного управления финансами пенсионного обеспечения в Российской Федерации. Пенсионный фонд России является самостоятельным финансово-кредитным учреждением и находится в ведении Правительства Российской Федерации и ему подотчетен. Средства Пенсионного фонда России формируются за счет:

— страховых взносов работодателей;

— страховых взносов граждан, занимающихся индивидуальной
предпринимательской деятельностью;

— страховых взносов иных категорий работающих граждан;

— ассигнований из федерального бюджета и др.

Тариф страховых взносов в Пенсионный фонд России определяется Федеральным законом Российской Федерации.

Фонд занятости (Федеральная служба по труду и занятости) —предназначен для финансирования мероприятий, связанных с разработкой и реализацией государственной политики занятости населения.

Фонд занятости не является юридическим лицом и находится в оперативном управлении и распоряжении органов службы занятости.

Фонд занятости образуется за счет следующих поступлений ассигнований из федерального бюджета Российской Федерации.

Средства Фонда занятости направляются на мероприятия по профориентации, профессиональной подготовке и переподготовке безработных граждан; организацию общественных работ; выплату пособий по безработице, компенсаций; оказание материальной и иной помощи.

Фонд обязательного медицинского страхования представляет из себя систему фондов обязательного медицинского страхования, состоящую из федерального и территориального Фондов обязательного медицинского страхования в субъектах Федерации. Эти фонды созданы для выполнения Закона Российской Федерации «О медицинском страховании граждан в Российской Федерации» и реализации государственной политики в области обязательного медицинского страхования как составной части государственного социального страхования.

Страховой тариф взносов на обязательное медицинское страхование, уплачиваемых работодателями и иными плательщиками, определяется Федеральным законом Российской Федерации.

Фонды социальной поддержки населения — это один из источников финансовых средств для осуществления деятельности по социальному обслуживанию населения.

Это самостоятельные государственные учреждения, созданные с целью формирования финансовых источников социальной поддержки наиболее нуждающихся граждан, оказания адресной социальной защиты малообеспеченным группам населения.

Право на получение помощи из Фонда социальной поддержки населения предоставлено особо нуждающимся пенсионерам, инвалидам, лицам, имеющим иждивенцев, другим нетрудоспособным гражданам, у которых совокупный среднедушевой доход не превышает установленного на региональном уровне минимума.

Средства Фондов социальной поддержки населения расходуются на дополнительное (сверхбюджетное) финансирование мероприятий по следующим направлениям:

— предоставление натуральной помощи в виде предметов первой необходимости (продуктов питания, одежды, обуви) бесплатно
или по льготным ценам;

— оказание социальных услуг, в том числе и на дому;

— организация бесплатного питания;

— предоставление дотаций на приобретение лекарств, протезно-ортопедических изделий, на оплату коммунальных и бытовых
услуг;

— обеспечение ночного проживания бездомных граждан;

— создание собственных предприятий;

— содействие в предоставлении кредитов и прочее.

Правительство Российской Федерации содействует развитию негосударственных систем пенсионного обеспечения. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации «О негосударственных пенсионных фондах» негосударственный пенсионный фонд — социально-финансовая некоммерческая организация, осуществляющая деятельность по формированию активов путем привлечения добровольных целевых денежных взносов юридических и физических лиц, передачу этих средств компании по управлению активами негосударственного пенсионного фонда, осуществлению пожизненных или в течение длительного периода регулярных выплат гражданам в денежной форме, а также других действий по выполнению социальных обязательств перед гражданами.

Негосударственные пенсионные фонды действуют независимо от системы государственного пенсионного обеспечения. Выплата из этих фондов осуществляется наряду с выплатами государственных пенсий. Перечисление работодателями и работниками средств в негосударственные пенсионные фонды не освобождает их от обязанности производить обязательные отчисления в государственный Пенсионный фонд и другие внебюджетные фонды.

Размер, условия и порядок внесения взносов и осуществления выплат определяются соглашением между негосударственным пенсионным фондом и страхователем.

1.2 Органы исполнительной власти в системе социальной защиты Принципы государственной политики в сфере социальной защиты населения в г. Москва и результаты работ 2005 года

В различных регионах, субъектах Российской Федерации органы социальной защиты населения области, края называются по-разному, например, Департаменты, Управления, Отделы, Комитеты, Министерства, но основные задачи и функции этих органов одинаковые.

На примере Департамента по социальной защите населения г.Москвы рассмотрим основные принципы государственной политики через призму задач и функций Департамента.

Департамент социальной защиты населения города Москвы (далее — Департамент) является отраслевым органом исполнительной власти города Москвы, подведомственным Правительству Москвы, обеспечивающим реализацию политики Российской Федерации и города Москвы в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а также иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке.

Основные задачи Департамента:

1. Организация совместно с территориальными органами исполнительной власти государственного пенсионного обеспечения.

2. Создание государственной системы социального обслуживания населения, содействие ее развитию.

3. Организация медико-социальной экспертизы и реабилитации
инвалидов, протезно-ортопедической помощи населению.

4. Организация социальной поддержки семьи, пожилых граждан и ветеранов.

5. Участие в обеспечении функционирования и совершенствования системы социальной защиты граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей.

6. Участие в формировании и проведение финансово-экономической и инвестиционной политики, направленной на реализацию программ и мероприятий по социальной защите населения.

7. Осуществление контроля за профессиональной подготовкой
кадров для работы в сфере социального обслуживания населения.

8. Защита прав граждан, их интересов, государственных гарантий,
предусмотренных действующим законодательством по социально-
трудовым вопросам, а также по вопросам охраны условий труда.

9. Осуществление контроля за правильным применением действующего законодательства в подведомственных учреждениях, организациях и в органах системы социальной защиты населения.

10. Привлечение на договорной основе юридических и физических лиц, высококвалифицированных специалистов к разработке
программ, проектов законодательных и нормативных актов по вопросам социальной защиты.

11. Информирование населения по вопросам социальной защиты и трудовых отношений.

Функции Департамента:

А. В области пенсионного обеспечения:

— организует работу органов социальной защиты населения по
назначению, перерасчету, выплате и доставке государственных
пенсий и осуществляет ее методическое обеспечение;

— создает и развивает автоматизированные системы назначения и выплаты государственных пенсий

— организует и осуществляет контроль за правильностью на
значения и выплаты государственных пенсий, пособий и компенсаций, выделяемых из федерального, краевого бюджетов, а также
из Пенсионного фонда Российской Федерации органам социальной защиты населения;

Б. В области социального обслуживания населения:

— организует и развивает совместно с органами исполнительной власти с учетом социально-демографических особенностей регионов и потребностей различных категорий и групп населения разветвленную сеть комплексных и специализированных государственных, а также муниципальных и иных служб, осуществляющих социальное обслуживание населения, учреждений по реабилитации и социальному обслуживанию инвалидов, пожилых и нетрудоспособных граждан, отделений социальной помощи на дому, помощи семье и детям, социальных приютов для детей и подростков, Центров помощи детям, оставшимся без попечения родителей, Реабилитационных центров для детей и подростков с ограниченными возможностями и т.д.;

— участвует в оказании помощи гражданам, оказавшимся в экстремальных ситуациях, в том числе лицам без определенного места жительства и занятий, беженцам, вынужденным переселенцам.

В. В области медико-социальной экспертизы, реабилитации инвалидов и оказания населению протезно-ортопедической помощи:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики по проблемам инвалидов и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет меры по организации и развитию службы медико-социальной экспертизы и государственной системы реабилитации инвалидов, а также по обеспечению их специальными транспортными средствами реабилитации и ухода за ними;

— обеспечивает организацию протезно-ортопедической помощи населению, контроль за соблюдением льгот и преимуществ,
предоставляемых гражданам при протезировании;

— содействуют созданию и совершенствованию деятельности Центров медико-социальной и профессиональной реабилитации инвалидов и иных предприятий, учреждений и организаций, осуществляющих социальную защиту инвалидов;

— оказывает помощь общественным объединениям инвалидов
в их деятельности, в вопросах улучшения социального положения
инвалидов, воинов-интернационалистов.

Г. Б области социальной поддержки пожилых граждан и ветеранов:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики в области социальной поддержки пожилых граждан и ветеранов и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет в пределах своей компетенции контроль за реализацией социальных гарантий, установленных для пожилых граждан и ветеранов действующим законодательством.

Д. В области социальной поддержки семьи, материнства, отцовства и детства:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики в области социальной поддержки семьи, материнства, отцовства и детства и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет контроль за реализацией социальных гарантий, установленных для семьи, женщин и детей действующим законодательством;

— осуществляет социальную поддержку выпускников детских домов и школ-интернатов, не имеющих родителей или оставшихся без их попечения на начальном этапе самостоятельной жизни.

Е. В области социальной защиты граждан, уволенных с военной службы и членов их семей:

— подготавливает проекты нормативных актов, краевых программ, а также обеспечивает организацию социальной поддержки членов семей военнослужащих, погибших при прохождении военной службы, ветеранов войны и военной службы;

— координирует создание и совершенствование системы социальной реабилитации инвалидов военной службы.

Ж. В области финансово-экономической и инвестиционной политики:

— финансирует подведомственные Департаменту учреждения и организации, краевые программы и мероприятия по социальной защите населения в пределах средств, выделяемых на эти цели из краевого бюджета, а также осуществляет анализ расходов на реализацию краевых программ и мероприятий по социальной защите населения;

— рассматривает балансы и отчеты о финансово-хозяйственной Деятельности подведомственных ему учреждений и организаций;

— осуществляет в пределах своей компетенции мероприятия по совершенствованию организации и нормирования труда работников подведомственных ему учреждений и организаций.

З. В области подготовки и повышения квалификации кадров:

— разрабатывает и реализует программы подготовки кадров для государственной системы социальной защиты населения, организует подготовку и повышение квалификации работников и специалистов органов социальной защиты населения и их контроль

И. В области труда и охраны труда, обеспечения социальных льгот и гарантий:

— осуществляет меры по повышению роли тарифных соглашений, коллективных договоров между работодателями, наемными работниками и профсоюзами;

— осуществляет контроль за обеспечением гарантий по оплате
труда;

— изучает причины возникновения коллективных трудовых конфликтов и принимает участие в их разрешении;

— разрабатывает и осуществляет мероприятия, направленные на обеспечение здоровых и безопасных условий труда, соблюдения норм и правил по охране труда работников подведомственных ему учреждений и организаций.

2005 год стал годом кардинальных преобразований в механизмах социальной защиты населения. В связи с принятием Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ и в условиях перераспределения полномочий в области социальной поддержки населения финансирование этих мероприятий из бюджета города Москвы осуществлялось в первоочередном порядке, сопровождалось активной законотворческой, организаторской работой всех органов исполнительной власти города.

Принятые Правительством Москвы меры обеспечили москвичам сохранение всех основных натуральных льгот и мер социальной поддержки. В результате удалось не только не допустить снижения, но и улучшить положение льготных категорий, повысить качество их жизни, тем самым сохранить социальную стабильность в городе.

В необходимых объемах осуществлялось финансирование расходов по предоставлению отдельным категориям граждан мер социальной поддержки и субсидий по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, права бесплатного и льготного проезда на городском пассажирском транспорте, выплате жилищных субсидий.

С учетом практической реализации Закона города Москвы от 3 ноября 2004 г. № 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы», в него были внесены поправки, которые существенно расширили категории льготников и улучшили их материальное положение.
Так, ветеранам труда и труженикам тыла вместо сезонного предоставлен круглогодичный бесплатный проезд железнодорожным пригородным транспортом. Сохранено право бесплатного проезда в общественном транспорте ветеранам боевых действий, участникам ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС, детям из многодетных семей в возрасте до 16 лет, лицам, сопровождающим инвалидов первой группы и детей- инвалидов. Неработающие пенсионеры, не относящиеся к льготным категориям, получили право на бесплатное санаторно-курортное лечение.

Для пенсионеров и инвалидов в 2005 году введен новый принцип установления ежемесячных городских доплат, при котором общая сумма пенсии и доплаты не может быть ниже прожиточного минимума пенсионера, установленного в городе Москве. Это позволило значительно улучшить материальное положение наиболее малообеспеченных пенсионеров, имеющих государственную пенсию ниже прожиточного минимума. Реализован большой комплекс мер по социальной защите ветеранов Великой Отечественной войны в рамках празднования 60-летия Победы. На эти цели из бюджета города Москвы было направлено свыше 1,2 млрд. рублей, что позволило дополнительно приобрести для ветеранов войны санаторно-курортные путевки в санаторий «Озеро Белое», сохранить инвалидам и участникам Великой Отечественной войны меры социальной поддержки по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, приобрести для остро нуждающихся ветеранов войны электробытовые товары длительного пользования, выделить бесплатно инвалидам и участникам Великой Отечественной войны, нуждающимся в спецавтотранспорте, 1400 автомобилей.

Ко Дню Победы в повышенном размере осуществлена единовременная материальная помощь ветеранам Великой Отечественной войны, а к 59-й годовщине начала битвы под Москвой — участникам обороны Москвы.
В год празднования 60-летия Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов 1514 семей инвалидов и участников войны улучшили свои жилищные условия.

Принятый Московской городской Думой Закон города Москвы от 26 октября 2005 г. № 55 «О дополнительных мерах социальной поддержки инвалидов и других лиц с ограничениями жизнедеятельности в городе Москве» зафиксировал право города Москвы как субъекта Российской Федерации осуществлять дополнительную социальную поддержку инвалидов, предоставлять им более широкие возможности по получению различных реабилитационных услуг. Это обеспечило сохранение инвалидам ранее установленных мер социальной защиты, действовавших в городе до принятия Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ.

Значительные ассигнования из городского бюджета направлены на дополнительную социальную поддержку семей с детьми — бесплатное школьное питание, оздоровительные мероприятия, бесплатные школьные учебники, ежемесячные и единовременные городские доплаты малообеспеченным, молодым и многодетным семьям, родителям, имеющим детей-инвалидов.

Продолжена работа по совершенствованию законодательства города Москвы в области социальной защиты детства. В целях оптимизации видов и форм оказания социальной поддержки семьям с детьми, создания правовой базы Московской городской Думой принят Закон города Москвы от 23 ноября 2005 г. № 60 «О социальной поддержке семей с детьми в городе Москве».

Закон города Москвы от 30 ноября 2005 г. № 61 «О дополнительных гарантиях по социальной поддержке детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, в городе Москве» направлен на дальнейшее улучшение положения детей-сирот, в том числе при оказании им услуг в сфере образования, здравоохранения, занятости и социальной поддержки.

Подготовлены проекты законов города Москвы «О приемной семье», «О системе профилактики безнадзорности и правонарушений несовершеннолетних в городе Москве».

Кроме того, Московской городской Думой принят Закон города Москвы от 21 сентября 2005 г. № 46 «О продлении срока действия Закона города Москвы от 17 октября 2001 года № 49 «О потребительской корзине в городе Москве. Продление срока действия московской потребительской корзины позволило продолжить предоставление государственных социальных выплат, установленных федеральным и московским законодательством, в том числе пособий по безработице гражданам, размер которых определяется с учетом величины прожиточного минимума, ежеквартально устанавливаемого Правительством Москвы.

2. Состояние (особенности) бюджетного финансирования органов управления исполнительной власти г. Москвы в сфере социальной защиты населения

2.1 Структура источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

Используя социально-экономическую структуру «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2006-2007 гг.», можно проанализировать детальное формирование, как источников средств, так и их расходов по экономической направленности. В зависимости от того, какие статьи имеют больший вес, можно выделить направленность финансирования сферы социальной защиты. Вертикальный анализ — характеризует структуру средств и источники их формирования

В таблице 1 представлена информация по структуре источников финансирования сферы социальной защиты населения города Москвы.

Таблица 9 Источники финансирования и их структура сферы социальной защиты населения города Москвы в 2006 году

Источники финансирования

Абс., тыс. руб.

Уд.вес, %
Средства бюджета города Москвы в том числе:

182 122 039,0

98,0
— текущее финансирование

147 196 190,0

— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

34 925 849,0

Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,8
Средства государственных внебюджетных фондов

2 122 458,9

1,1
Средства благотворительных и других некоммерческих организаций

11 025,0

0,0
Всего по Программе:

185 797 173,5

100,0

Средства бюджета города Москвы в 2006 году, выделенные для финансирования социальной защиты составляют 182 122 039 тыс. руб., их доля в общем объеме источников средств составляет 98,0%. Средства государственных внебюджетных фондов, составляющие 1,8% в структуре источников средств не сопоставимы с уровнем средств бюджета города Москвы. По абсолютной величине они составляют 2 122 458,9 тыс. руб., что более чем в 85 раз (182 122 039/2 122 458,9) меньше бюджетных средств города Москвы.

В соответствие с «Комплексной программой мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 гг.» ситуация не меняется, т.к. львиную долю средств финансирования социальной защиты составляют бюджетные средства города Москвы (таблица 2).

Таблица 9 Источники финансирования и их структура сферы социальной защиты населения города Москвы в 2006 году

Источники финансирования

Абс., тыс. руб.

Уд.вес, %
Средства бюджета города Москвыв том числе:

323 264 706,0

99,4
— текущее финансирование

278 420 607,0

— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

42 970 508,0

— целевые бюджетные фонды развития территорий города Москвы

1 873 591,4

Средства государственных внебюджетных фондов

1 482 778,0

0,5
Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан

482 285,6

0,1
Всего по Программе:

325 229 769,6

100,0

Доля средств государственных внебюджетных фондов составляет 0,5%. Таким образом она уменьшилась на 0,69% при абсолютном уменьшении на 639 681 тыс. руб.

Следует отметить, как отрицательный факт в 2007 году – исчезновение из источников финансирования средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

Проанализируем структуру раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» (таблица 3 и рисунок 1)

Таблица 9 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

№ п.п

Наименование мероприятий

Объем расходов (тыс.руб.)

Доля в %

Источник финансирования
1

Ежемесячная городская денежная выплата (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)*

2 666 000,0

28,20

Текущее финансирование
— труженикам тыла;

—

0,00

— ветеранам труда и ветеранам военной службы

—

0,00

— реабилитированным лицам и гражданам, признанным пострадавшими от политических репрессий

—

0,00

Текущее финансирование
2

Бесплатный проезд для пенсионеров, проживающих в городе Москве, на всех видах пассажирского транспорта (с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

В пределах субсидий

0,00

Текущее финансирование
3

Бесплатный проезд железнодорожным транспортом пригородного сообщения (с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

625 000,0

6,61

Текущее финансирование
4

Бесплатный отпуск медикаментов по перечню заболеваний

2 914 240,0

30,82

Текущее финансирование
5

Льготный отпуск медикаментов детям до 3-х лет, детям до 6-ти лет из многодетных семей и многодетным матерям

22 600,0

0,24

Текущее финансирование
6

Бесплатный и льготный отпуск лекарств по рецептам врачей гражданам, отнесенным к ведению субъектов Российской Федерации (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

15 000,0

0,16

Текущее финансирование
7

Бесплатное зубопротезирование гражданам, отнесенным к ведению субъектов Российской Федерации (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

451 562,0

4,78

Текущее финансирование
8

Бесплатное зубопротезирование инвалидам (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

189 205,0

2,00

Текущее финансирование
9

Бесплатное зубопротезирование ветеранам (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

33 338,0

0,35

Текущее финансирование
10

Бесплатное слухопротезирование пенсионерам и другим льготным категориям населения по медицинским показаниям

67 900,0

0,72

Текущее финансирование
11

Бесплатная выдача санаторно-курортных путевок инвалидам и ветеранам войны, труженикам тыла, репрессированным гражданам, ветеранам труда *)

252 436,0

2,67

Текущее финансирование
12

Предоставление скидки по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг радиоточки льготным категориям граждан — в соответствии с постановлением Правительства Москвы от 07.12.2004 года N 850-ПП

—

0,00

Текущее финансирование
13

Выплата ежемесячной денежной компенсации по оплате за электроэнергию инвалидам и участникам Великой Отечественной войны (п.п. «а-ж» п.1 ст.2 ФЗ «О ветеранах») — в соответстствии с распоряжением Правительства Москвы от 27.04.2004 N 812-РП

54 588,0

0,58

Текущее финансирование
14

Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

1 162 800,0

12,30

Текущее финансирование
15

Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот (статьи 5-7 Закона города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О социальной поддержке отдельных категорий жителей города Москвы»)

1 000 000,0

10,58

Текущее финансирование
Итого по разделу 1:

9 454 669,0

100,00

«Бесплатный отпуск медикаментов…» занимает ведущее место в структуре раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» и составляет 30,82%. Второе место занимают расходы на статью 1.1 раздела 1 «Ежемесячная городская денежная выплата….», ее доля – 28,2%.

Рис. 4 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

Следующая группа расходов, занимающая более 10% в структуре расходов: «Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан…» и «Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот», составляют соответственно 12,3% и 10,6%.

Четвертая по размеру доли в расходах группа, имеющая доли от 6,61% до 0,2 является наиболее многочисленной и представлена 9 наименованиями расходов.

В 2007 году принципиальных изменений в структуре расходов на социальную защиту согласно разделу 1 нет (рисунок 2).

Рис. 4 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

2.2 Динамика источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

Горизонтальный анализ заключается в построении таблиц, в которых изменение абсолютных показателей дополняется относительными темпами роста.

Данные горизонтального анализа источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 году представлены в таблице 4.

Таблица 9. Горизонтальный анализ источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 году

2006 год

2007 год

Изменения

Источники финансирования, тыс. руб.

Тыс.руб.

Доля, %

Тыс.руб.

Доля, %

Абс., тыс.руб.

Темп роста, %
Средства бюджета города Москвы в том числе:

182 122 039,0

98,0

323 264 706,0

99,40

141 142 667,0

177,5
— текущее финансирование

147 196 190,0

80,8

278 420 607,0

86,1

131 224 417,0

189,1
— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

34 925 849,0

19,2

42 970 508,0

13,3

8 044 659,0

123,0
Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,8

1 873 591,4

0,58

331 940,8

121,5
Средства государственных внебюджетных фондов

2 122 458,9

1,1

1 482 778,0

0,46

— 639 680,9

69,9
Средства благотворительных и других некоммерческих организаций

11 025,0

0,0

— 11 025,0

#ДЕЛ/0!
Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан

482 285,6

0,15

Всего по Программе:

185 797 173,5

100,0

325 229 769,6

100,0

139 432 596,1

175,0

Прирост источников финансирования по программе мер социальной защиты жителей города Москвы за анализируемый период (2006-2007 гг.) в абсолютном выражении составил 139 432 596,1 тыс. руб. (177,0 % в относительном выражении) со 185 797 173,5 тыс. руб. в 2006 году до 325 229 769,6 тыс. руб. в 2007 году.

Наибольшими темпами росли источники финансирования из средств бюджета города Москвы – 177,5%. В абсолютном выражении их прирост составил 141 142 667 тыс. руб. со 182 122 039 тыс. руб. в 2006 года до 323 264 706 тыс. руб. в 2007 году, а в относительном – 177,5%.

Причем (в разрезе средств бюджета города Москвы), более быстрыми темпами росло текущее финансирование, нежели целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения, соответственно 189,1% и 123,0%.

Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы в абсолютном выражении увеличились с 1 541 650,6 тыс. руб. до 1 873 591,4 тыс. руб. или в относительно – 121,5%.

Средства государственных внебюджетных фондов за анализируемый период уменьшились на 639 680,9 тыс. руб., с 2 122 458,9 тыс. руб. в 2006 году до 1 482 778 тыс. руб., темп роста составил 69,9%

К сожалению, средства благотворительных и других некоммерческих организаций, представленные в программе на 2006 год в объеме 11 025 тыс. руб. в 2007 году в источниках финансирования отсутствуют.

В 2007 году в качестве источника финансирования появилась статья: «Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан», запланированный объем финансирования составляет 482 285,6 тыс. руб.

Анализ структуры и динамики разделов расходов на социальную защиту приведен в таблице 5 и иллюстрирован рисунком 3.

За анализируемый период раздел 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональным» увеличился на 797 097 тыс.руб. при этом удельный вес уменьшился с 5,09% в общем объеме финансирования до 3,15%

Таблица 9 Структура и динамика разделов расходов на социальную защиту в 2006-2007 гг.

Наименование

2006 год

2007 год

Изменения
Тыс.руб.

Доля, %

Тыс.руб.

Доля, %

Абс., тыс. руб.

Темп роста, %
Раздел 1 Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными

9 454 669,0

5,09

10 251 766,0

3,15

797 097,0

108,4
Раздел 2 Социальная поддержка семей с несовершеннолетними детьми, помощь студентам и молодежи

27 921 218,0

15,03

91 701 048,0

28,20

63 779 830,0

328,4
Раздел 3 Социальная поддержка ветеранов Великой Отечественной войны и граждан старшего поколения

34 542 277,6

18,59

44 532 302,0

13,69

9 990 024,4

128,9
Раздел 4. Социальная поддержка инвалидов

241 506,0

0,13

785 601,0

0,24

544 095,0

325,3
Раздел 5 Меры по социальной поддержке инвалидов-участников боевых действий в Республике Афганистан и на Северном Кавказе

71 211,0

0,04

101 598,0

0,03

30 387,0

142,7
Раздел 6 Социальная поддержка безработных граждан, а также лиц, испытывающих трудности в поиске работы

670 532,5

0,36

482 285,6

0,15

— 188 246,9

71,9
Раздел 7 Социальная помощь бездомным гражданам и беспризорным детям

912 116,0

0,49

1 275 369,0

0,39

363 253,0

139,8
Раздел 8 Меры по социальной защите жителей Москвы в сфере жилищной политики, коммунального обслуживания, транспорта и связи

108 934 941,4

58,63

172 743 431,0

53,11

63 808 489,6

158,6
Раздел 9 Социальная поддержка малообеспеченных граждан префектурами и управами районов города Москвы за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,83

1 873 591,4

0,58

331 940,8

121,5
Раздел 10 Средства внебюджетных государственных фондов на реализацию мер социальной защиты населения Москвы

1 451 926,4

0,78

1 482 778,0

0,46

30 851,6

102,1
Раздел 11 Благотворительность

55 125,0

0,03

0,00

— 55 125,0

—
Всего по программе

185 797 173,5

100,00

325 229 770,0

100,00

139 432 596,5

175,0

Значительно, более чем в 3 раза (темп роста 328,4%) увеличился раздел 2 «Социальная поддержка семей с несовершеннолетними детьми, помощь студентам и молодежи». На начало анализируемого периода – 2006 год, доля раздела составляла 15,03%, в 2007 году – 28,20%, а по абсолютной величине произошло увеличения на 63 779 830 тыс. руб.

На социальную поддержку ветеранов Великой Отечественной войны и граждан старшего поколения (раздел 3) в 2007 году выделено 44 532 302 тыс.руб., что на 9 990 024,4 тыс. руб. больше нежели в 2006 году (темп роста составил 128,9%).

Рис. 4 Структура расходов по разделам комплексной программы на финансирование социальной защиты города Москвы в 2006-2007 гг.

Значительно увеличился раздел 4. «Социальная поддержка инвалидов» при одновременном увеличении доли в структуре на 0,11%. В абсолютных значениях произошло увеличение на 544 095 тыс. руб., темп роста составил 325,3%.

«Меры по социальной поддержке инвалидов-участников боевых действий в Республике Афганистан и на Северном Кавказе» из раздела 5, составлявшие в 2006 году 71 211 тыс. руб. в 2007 году увеличились до 101 598 тыс.руб. или на 30 387 тыс. руб. (темп роста 142,7%).

На «Социальную поддержку безработных граждан, а также лиц, испытывающих трудности в поиске работы» (раздел 6) выделено средств в 2007 году на 188 246,9 тыс. руб. меньше, нежели в 2006 году (670 532,5 тыс. руб.).

Увеличилась расходы на «Социальную помощь бездомным гражданам и беспризорным детям» раздела 7, в абсолютных значениях на 363 253 тыс. руб., а в относительных на 139,8%

Раздел 8 «Меры по социальной защите жителей Москвы в сфере жилищной политики, коммунального обслуживания, транспорта и связи», занимающий самую значительную долю в структуре расходов равную 58,63% в 2006 году и 53,11% в 2007 году, увеличился на 63 808 489,6 тыс. руб. и составил в текущем году 172 743 431 тыс. руб.

Увеличились расходы раздела 9 «Социальная поддержка малообеспеченных граждан префектурами и управами районов города Москвы за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы» на 331 940,8 тыс. руб. (темп роста 121,5%).

Раздел 10 «Средства внебюджетных государственных фондов на реализацию мер социальной защиты населения Москвы» увеличился на 30 851,6 тыс. руб., темп роста составил 102,1%.

2.3 Краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программа на 2007 год

Намеченная на 2006 год Комплексная программа мер социальной защиты жителей города Москвы выполнена полностью. Это позволило улучшить качество и увеличить объемы предоставления необходимой государственной социальной помощи жителям города Москвы, повысить уровень их социальной защищенности.

В рамках приоритетных национальных проектов в сфере здравоохранения, образования, демографической и жилищной политики, принятых на федеральном уровне, Правительством Москвы намечены и реализуются дополнительные меры, направленные на улучшение жизни москвичей и предоставление им необходимых государственных услуг и гарантий.

В первоочередном порядке осуществляется разносторонняя социальная и материальная поддержка ветеранов, решаются вопросы их медицинского обслуживания и лекарственного обеспечения. Значительные средства бюджета города направляются на социальную поддержку семей с детьми, охрану здоровья детей, реализацию молодежной политики, поддержку сферы образования и воспитания подрастающего поколения, бесплатное школьное питание и оздоровительные мероприятия.

Средства, выделяемые из бюджета города Москвы на эксплуатацию и капитальный ремонт жилищного фонда, покрытие убытков теплоснабжающих организаций, связанных с применением государственных регулируемых цен (тарифов) при продаже товаров (работ, услуг) населению, позволяют снизить расходы граждан на оплату жилья и коммунальных услуг.

В 2006 году продолжалось строительство жилья, направляемого для реализации общегородских социальных жилищных программ.

В соответствии с разграничением полномочий «федеральные» и «региональные» льготные категории в полном объеме пользуются предоставленными городским законодательством дополнительными мерами социальной поддержки, в том числе бесплатным проездом в пассажирском транспорте, скидками на оплату жилья и коммунальных услуг, телефона, бесплатным и льготным лекарственным обеспечением и зубопротезированием. Все перечисленные виды помощи являются весомым дополнением к пенсиям, другим денежным и социальным выплатам, иным формам адресной поддержки.

Осуществляются меры, направленные на сохранение уровня жизни семей, имеющих доходы ниже прожиточного минимума. Субсидии на оплату жилищно-коммунальных услуг предоставляются свыше 530 тыс. малообеспеченных семей, на их финансирование направлено 4 800 000 тыс. рублей. Свыше 550 тысяч семей с детьми, имеющих доходы ниже прожиточного минимума, получают ежемесячные пособия, размеры которых с 1 января 2006 г. были увеличены в 2 раза. Многодетным семьям, одиноким матерям, родителям детей-инвалидов, наряду с основным пособием на ребенка, выплачиваются ежемесячные городские доплаты. На выплату пособий и городских доплат семьям с детьми в 2006 году направлено 3 млрд. рублей.

Городские доплаты к пенсиям ежемесячно выплачиваются почти 2 млн. малообеспеченных неработающих пенсионеров и инвалидов, при этом общая сумма пенсии и ежемесячной городской доплаты не может быть меньше установленного Правительством Москвы прожиточного минимума пенсионера. На выплату компенсационных выплат неработающим пенсионерам и инвалидам из бюджета города Москвы направлены средства в объеме 27 100 000 000 рублей.

В рамках подготовки к празднованию 65-летия битвы под Москвой участникам обороны Москвы предоставлены дополнительные меры социальной поддержки. В соответствии с распоряжением Правительства Москвы от 8 июня 2006 г. N 989-РП участники Великой Отечественной войны, принимавшие участие в обороне Москвы и нуждающиеся по медицинским показаниям в получении спецавтотранспорта, во внеочередном порядке обеспечены 238 автомобилями «ОКА», 313 человек получили денежные компенсации в размере стоимости полагающегося автомобиля.

Товарами длительного пользования обеспечены 4,1 тыс. участников обороны Москвы. Префектурами административных округов города Москвы отремонтировано более 400 квартир, в которых проживают участники обороны Москвы.

Продолжалась реализация Комплексной целевой программы «Социальная интеграция инвалидов города Москвы на 2004-2006 годы», расширена сеть реабилитационных учреждений для инвалидов, в том числе для детей-инвалидов. В дополнение к мерам социальной поддержки, установленным на федеральном уровне, проводится работа по обеспечению за счет средств бюджета города Москвы инвалидов и лиц с ограничениями жизнедеятельности различными техническими приспособлениями и протезными изделиями, не входящими в федеральный гарантированный перечень. Этой помощью в 2006 году воспользовались 33,3 тыс. москвичей. Услуги социального такси предоставлены по 26,3 тыс. заявок инвалидов.

В течение 2006 года Правительство Москвы постоянно осуществляло мониторинг предоставления социальных услуг и гарантий различным категориям населения и в целом обеспечило стабильный уровень социальной поддержки москвичей.

Комплексной программой мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год предусмотрено сохранить в 2007 году за счет средств бюджета города Москвы предоставление мер социальной поддержки ветеранам, инвалидам и другим льготным категориям с учетом разграничения полномочий между органами исполнительной власти Российской Федерации и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, в том числе:

1. Меры социальной поддержки отдельным категориям граждан по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации и города Москвы, направив на эти цели 11 699 900 000 рублей.

2. Льготный отпуск медикаментов труженикам тыла, реабилитированным лицам и гражданам, признанным пострадавшими от необоснованных политических репрессий, членам семей реабилитированных, пострадавших в результате репрессий, участникам обороны Москвы, участникам предотвращения Карибского кризиса, а также обеспечение лекарственными средствами граждан, страдающих отдельными видами заболеваний, по рецептам врачей в соответствии с утвержденным перечнем, направив на эти цели 3 454 746 000 рублей.

3. Бесплатное зубопротезирование и слухопротезирование пенсионерам, инвалидам, ветеранам и другим льготным категориям граждан по медицинским показаниям, предусмотрев на эти цели 992 297 000 рублей.

4. Бесплатный проезд на городском пассажирском транспорте общего пользования и железнодорожным транспортом пригородного сообщения в соответствии с Законом города Москвы от 3 ноября 2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы», а также льготный проезд для школьников, учащихся учреждений начального профессионального образования и студентов дневной формы обучения среднего и высшего профессионального образования, обучающихся в государственных заведениях и аккредитованных негосударственных вузах.

5. Продолжить выплату ежемесячных компенсационных выплат малообеспеченным неработающим пенсионерам и инвалидам в размерах, гарантирующих им доходы не ниже прожиточного минимума пенсионера в городе Москве. Направить на эти цели из бюджета города Москвы 32 610 000 000 рублей.

Установить, что повышение указанных ежемесячных выплат производится Правительством Москвы с учетом ежеквартально устанавливаемой величины прожиточного минимума пенсионера. При этом общая сумма пенсии (пенсий) и ежемесячной компенсационной выплаты не может быть менее установленной Правительством Москвы величины прожиточного минимума пенсионера.

Если величина прожиточного минимума, установленная Правительством Москвы на очередной квартал, менее величины прожиточного минимума, установленной за предыдущий квартал (вследствие сезонного падения цен на отдельные виды продукции), установленные ежемесячные компенсационные выплаты сохраняются и не пересматриваются.

6. Увеличить с 1 января 2007 г.:

6.1. Нормы расходов на бесплатное школьное питание, в том числе стоимость завтрака учащимся 1-4 классов до 29 рублей в день, двухразового питания учащимся из многодетных и социально незащищенных семей (обед, завтрак) до 85 рублей в день.

6.2. Стоимость одноразового горячего питания (обеда) до 50 рублей в день учащимся, студентам государственных образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования, обучающимся по очной форме обучения.

7. Установить с 1 января 2007 г.:

7.1. Ежемесячные компенсационные выплаты в размере 770 рублей на приобретение товаров детского ассортимента многодетным семьям с 5 и более детьми.

7.2. Дополнительные ежемесячные компенсационные выплаты в размере 1000 рублей детям-инвалидам, потерявшим кормильца.

8. Произвести в 2007 году выплату в размере 3000 рублей ежегодной денежной компенсации реабилитированным гражданам и гражданам, пострадавшим вследствие необоснованных политических репрессий, не получившим в 2006 году полагающееся им бесплатное санаторно-курортное лечение, установленное законодательством и нормативными правовыми актами Российской Федерации и города Москвы, за счет средств, предусмотренных в бюджете города Москвы по отрасли «Социальная политика» на санаторно-курортное лечение региональных льготных категорий.

9. В 2007 году обеспечить подготовку проектов распорядительных документов Правительства Москвы о выплате единовременной материальной помощи ветеранам Великой Отечественной войны в связи с празднованием 62-й годовщины Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов и участникам обороны Москвы к 66-летию битвы под Москвой.

10. Осуществлять в 2007 году предоставление участникам обороны Москвы санаторно-курортных путевок, технических средств реабилитации при наличии медицинских показаний, а также товаров длительного пользования и другой адресной помощи в соответствии с распоряжением Правительства Москвы от 8 июня 2006 г. N 989-РП «О дополнительных мерах социальной поддержки участников обороны Москвы».

11. В первом полугодии 2007 г. в установленном порядке внести в Правительство Москвы предложения об осуществлении единовременных выплат долгожителям-москвичам и другим категориям граждан, внесшим значительный вклад в развитие города Москвы, в связи с 860-летием основания Москвы в пределах средств, предусмотренных на реализацию Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год.

12. Продолжить выплату ежемесячной компенсации в размере 300 рублей инвалидам и участникам Великой Отечественной войны, проживающим в поселках и деревнях, расположенных на территории города Москвы, не имеющим стационарных квартирных телефонов и пользующимся мобильной связью.

13. При формировании бюджетных показателей проекта Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2008 год внести предложения в установленном порядке:

— об установлении социальных выплат неработающим гражданам, осуществляющим уход за инвалидами первой группы (инвалидами, имеющими ограничение способности к трудовой деятельности III степени) и лицами старше 80 лет;

— о распространении ежемесячной компенсационной выплаты, установленной для военнослужащих, ставших инвалидами при исполнении обязанностей военной службы в Республике Афганистан и в ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе, на других инвалидов-участников боевых действий.

14. Принять предложение Департамента здравоохранения города Москвы и ГУП «Столичные аптеки» о предоставлении в аптечных предприятиях сети ГУП «Столичные аптеки» на основании социальной карты москвича скидок при приобретении лекарственных средств и изделий медицинского назначения по перечню наименований, утвержденному Департаментом здравоохранения города Москвы (с 1 января 2007 г. В размере 3% и с 1 июля 2007 г. в размере 5% ). В целях обеспечения учета предоставляемых скидок ГУП «Столичные аптеки» и ГУП «Московский социальный регистр» осуществлять обмен информацией на договорной основе.

15. Департаменту здравоохранения города Москвы совместно с Московским городским фондом обязательного медицинского страхования, Департаментом финансов города Москвы и Департаментом экономической политики и развития города Москвы осуществлять постоянный контроль за ситуацией в области лекарственного обеспечения федеральных льготных категорий за счет федеральных источников и вносить соответствующие предложения в Правительство Москвы.

16. Департаменту жилищной политики и жилищного фонда города Москвы в трехмесячный срок проработать вопрос о возможности улучшения жилищных условий в сокращенные сроки многодетных семей, воспитывающих четверых детей и проживающих в коммунальных квартирах или имеющих в своем составе детей- инвалидов, и состоящих в очереди более 5 лет, а также семей с детьми-инвалидами, проживающих в коммунальных квартирах или в отдельных квартирах, но длительное время состоящих в очереди на улучшение жилищных условий, и представить предложения руководителю Комплекса социальной сферы города Москвы.

17. Департаменту семейной и молодежной политики города Москвы совместно с Департаментом образования города Москвы, Комитетом общественных связей города Москвы и Управлением государственной службы занятости населения города Москвы в трехмесячный срок проработать вопросы, связанные с расширением возможностей многодетных матерей по повышению квалификации и переквалификации, временному трудоустройству и гибким формам занятости, дистанционному обучению в высших учебных заведениях на льготной основе, а также поддержки многодетных семей, повышения их статуса и роли в воспитании подрастающего поколения в рамках системы социального партнерства и представить предложения руководителю Комплекса социальной сферы города Москвы.

18. Департаменту социальной защиты населения города Москвы совместно с Департаментом экономической политики и развития города Москвы в месячный срок подготовить предложения о порядке оказания мер социальной поддержки по оплате телефона отдельным категориям граждан в связи с введением новых тарифов на оплату услуг связи ОАО «Московская городская телефонная сеть».

19. Префектурам административных округов города Москвы:

19.1. При составлении программ социально-экономического развития административных округов на 2007 год предусмотреть включение мер социальной защиты жителей и развития социальной сферы административных округов города Москвы.

19.2. Продолжить за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы:

— оказание ветеранам Великой Отечественной войны, участникам обороны Москвы, труженикам тыла, инвалидам, многодетным и малообеспеченным семьям дополнительной адресной социально-бытовой, материальной помощи и социальных услуг;

— работу по ремонту квартир и замене сантехнического оборудования инвалидам и участникам войны, при необходимости, после проверки условий проживания в квартире, а также по обеспечению остро нуждающихся ветеранов войны товарами длительного пользования.

19.3. Организовать и провести дополнительные мероприятия по оказанию адресной помощи долгожителям и другим категориям граждан, имеющим особые заслуги, в связи с 860-летием основания Москвы.

19.4. Осуществлять проведение в административных округах и управах районов города Москвы, центрах социального обслуживания культурно — досуговых и благотворительных мероприятий в связи с праздничными и знаменательными датами, привлекая общественные и некоммерческие организации, с использованием средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы, в соответствии с утвержденными программами социально-экономического развития административных округов.

2.4 Социальная защита в Юго-Восточном административном округе. Итоги работы в 2006 году и задачи на 2007 год

Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного округа является органом управления, обеспечивающим в пределах своей компетенции проведение единой Государственной политики в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а так же иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке, проживающих на территории Юго-Восточного административного округа г. Москвы Управление социальной защиты населения.

Таблица 9 Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного

№

Ф.И.О. Начальника и заместителя управления

Местонахождение управления

Часы приема населения
Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного округа города Москвы

109341, Москва, ул. Люблинская, д. 159

Понедельник-четверг с 9.00-18.00; пятница с 9.00-16.45; обед с 13.15 до 14.00 ч.
1.

Порхунов Юрий Викторович- начальник Управления

1-й понедельник каждого месяца

тел. 345-74-01

т/ф. 345-77-01

2.

Башлыкова Елена Алексеевна- зам. начальника по пенсионным вопросам

2 и 4-й понедельник каждого месяца

тел. 345-60-01

3.

Рамишвили Ирина Владимировна- зам. начальника по социальным вопросам

1 и 3-я среда каждого месяца

345-78-00

4.

Антонова Н.В.- начальник ФЭО- главный бухгалтер

2 и 4 понедельник каждого месяца

т/ф. 345-76-01

5.

Медянкина Т.Я. – главный специалист по кадрам

2-й вторник месяца

т/ф. 345-76-00

Управление в соответствии с возложенными на него задачами:

— участвует в разработке проектов территориальных, комплексных и целевых программ по социальной поддержке престарелых гра ждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а так же иных нетрудоспособных групп населения, а так же проводит организационные мероприятия по их реализации.

— организует работу органов и учреждений социальной защиты на селения по назначению, перерасчету, выплате пенсий, пособий, компенсаций, доплат и других социальных выплат, социальному и материально-бытовому обслуживанию нетрудоспособных граждан, медико-социальной экспертизе и реабилитации инвалидов и контроль за их деятельностью.

— обеспечивает контроль за правильным и единым применением органами и учреждениями, расположенными на территории окру га, законодательства по вопросам социальной защиты населения, оказания им правовой и методической помощи.

— организует работу учреждений медико-социальной экспертизы, обеспечивает развитие и формирование сети учреждений медико-социальной экспертизы.

— развивает с учетом потребности сеть социальных служб

— взаимодействует с территориальными органами исполнительной власти по всем вопросам социальной защиты населения административного округа, а так же с общественными и другими организациями. В рамках своей компетенции совместно с другими органами исполнительной власти административного округа, координирует деятельность этих организаций, направленную на социальную защиту малообеспеченных нетрудоспособных граждан.

— рассматривает в установленные сроки предложения, заявления, жалобы граждан, осуществляет прием граждан по вопросам, отнесенным к компетенции Управления.

— информирует население о социальной политике и работе по социальной защите, используя средства массовой информации.

В Комплексе мероприятий, осуществляемых Правительством Москвы, значительное внимание уделяется вопросам социальной поддержки малообеспеченных категорий граждан. Основными документами, регламентирующими эту деятельность, являются ежегодно принимаемые Комплексные программы мер социальной защиты жителей Москвы. Ежегодно Правительство осуществляет активную социальную политику и создает необходимые условия для повышения жизненного уровня жителей города. Ведущую роль в осуществлении социальной поддержки москвичей играют районные управления социальной защиты населения. В 2006 году на учете в РУСЗН ЮВАО состояло свыше 359 тыс. получателей пособий и социальных выплат, которым была обеспечена выплата пособий и единовременных, ежемесячных городских компенсационных выплат в рамках Комплексной программы мер социальной защиты жителей Москвы.

Развитие и проведение социально-экономических реформ повлекли за собой необходимость совершенствования принципов взаимодействия органов исполнительной власти города с населением. Начиная с 2004г. РУСЗН работают в режиме одного окна. В соответствии с постановлением Правительства Москвы от 31.10.2006г. №856 –ПП «О дальнейшем совершенствовании деятельности органов исполнительной власти г. Москвы, государственных учреждений и государственных унитарных предприятий г. Москвы по оформлению и выдаче документов заявителям» организована работа районных управлений. Данным постановлением с 01.12.2006г. предусмотрена выдача 7 документов в режиме «одного окна». Кроме этого РУСЗН продолжена работа по выдаче 20 документов, вне режима одного окна. В течение 2006г. оформлено и выдано 112204 документа, без нарушения сроков.

25.01.06г. был принят Закон г. Москвы «О порядке признания жителей города Москвы малоимущими в целях постановки их на учет в качестве нуждающихся в жилых помещениях», который устанавливает порядок признания жителей Москвы малоимущими в целях постановки на учет нуждающихся в жилых помещениях.

Закон вступил в силу с 26.02.2006г., поскольку он предусматривал утверждение Правительством Москвы ряда нормативных документов, до их принятия РУСЗН:

— организовали с 27.02.2006г. прием граждан, претендующих на признание их малоимущими, в целях постановки на учет, в качестве нуждающихся в жилых помещениях и осуществляли консультации по предварительной оценке стоимости имущества и потенциально свободных доходов;

— обеспечили регистрацию обращений граждан в отдельном журнале учета обращений по данному вопросу;

— организовали разъяснительную работу на приеме в РУСЗН и по телефону, вывесили информацию на стендах в виде справочных таблиц о предельных параметрах стоимости имущества семьи и среднемесячного совокупного дохода семьи, а также порядок их расчета;

— направили в Управы районов информацию о сотрудниках РУСЗН, с указанием контактного телефона, проводящих прием граждан, претендующих на признание их малоимущими, и примерный перечень документов необходимых для признания граждан малоимущими.

С 01.07.2006г РУСЗН приступили к реализации данного Закона.

По состоянию на 29.12.2006г. обратилось 206 чел, принято 143 положительных решений и на 24 заявления подготовлен отказ.

Для улучшения обслуживания льготных категорий граждан, создания единой системы персонифицированного учета льгот РУСЗН округа проводят работу по выдаче «Социальной карты москвича». По состоянию на 29.12.2006г. принято 53112 анкет-заявок на изготовление социальных карт москвича. Выдано 49844 «социальных карт москвича». Данная работа продолжена и в 2007 году.

Кроме того, с 20 декабря 2006г. РУСЗН приступили к приему анкет-заявок на выдачу СКМ у следующих граждан: многодетных родителей, родителей инвалидов с детства в возрасте до 23 лет, обучающихся в образовательных учреждениях, опекунам (попечителям) детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, приемным родителям, патронатным воспитателям. По состоянию на 16.01.2007г. по округу принято анкет-заявок и выдано временных единых социальных билетов – 1447чел.

ЗАДАЧИ:

1. Продолжить работу с Префектурой ЮВАО и Управой района по подбору помещения под размещение РУСЗН Текстильщики площадью около 1000 кв.м.

2. Провести работу по реализации мероприятий Программы Года ребенка, путем осуществления своевременных выплат пособий, единовременных и ежемесячных компенсационных выплат, проведения разъяснительной работы, направления информационных материалов с СМИ, на сайты, выступления на кабельном телевидении, организация «горячих линий», встречи с населением районов, и других мероприятий, которые будут способствовать максимальной информированности населения.

3. Пути совершенствования бюджетного финансирования социальной защиты и векторы ее развития в г. Москве

3.1 Социальная политика и социальная защита в развитых странах и России: современный этап

Природа государственной социальной политики в условиях развитого индустриального общества, по мнению финского ученого П.Кууси, меняется: если прежде она преследовала цель защиты лишь «слабых» и «нуждающихся», то теперь она ориентируется на всю нацию и превратилась в «национальное достояние».1

Действительно, модель государства с развитой системой социальной защиты населения эволюционирует, преобразуясь в модель государства высокого качества жизни населения или, как его официально провозгласили в конституциях ряда стран, – в «социальное государство» или «государство всеобщего благосостояния». При этом данные категории трактуются западными учеными с позиции выполнения государством комплекса социально-защитных функций, ответственности правительства за обеспечение основных социальных нужд граждан, включая создание условий для развития гражданского общества2.

Отечественные ученые категорию «государство всеобщего благосостояния» определяют с позиции справедливого распределения и обеспечения благосостояния каждого члена общества3, а понятие «социальное государство» рассматривают как «правовое демократичное государство, проводящее сильную социальную политику и развивающее отечественную социальную рыночную экономику, направленную на стабильное обеспечение высокого жизненного уровня и занятости населения, реальное осуществление прав и свобод граждан, создание современных и доступных всем гражданам систем образования, здравоохранения, культуры, социального обеспечения и обслуживания, поддержания неимущих и малоимущих слоев населения»4.

Анализ существующих экономических характеристик данной модели государства в промышленно развитых странах свидетельствует о том, что в число его базовых функций входит регулирования доходов населения и создания предпосылок для высокого качества жизни. В этой связи к устоявшимся характеристикам социальной модели и защиты государства относятся:

— высокие расходы общества на заработную плату (40-60% ВВП);

— сбалансированные системы доходов населения, которые позволяют предупреждать высокую их дифференциацию (не более 1 к 10 раз по крайним децильным группам);

— развитая система социальной защиты, расходы на которую составляют не менее 20-25% ВВП;

— существенная доля социальных расходов в государственном бюджете на здравоохранение (7-9% ВВП) и образование (4-6% ВВП).

Особенность социальной политики промышленно развитых странах заключается в том, что она направлена не просто на защиту человека от социальных рисков (утраты дохода в связи с болезнью, инвалидностью и старостью), но и на недопущение резкого материального и социального неравенства, на обеспечение достаточно высокого уровня социальной поддержки и помощи нуждающимся слоям населения, на предоставление гражданам доступа к качественным здравоохранению и образованию.

В последние 40-50 лет объем выполняемых государством социальных функций заметно расширился за счет предоставления государством таких социальных услуг (социальной защиты) населению, как обеспечение занятости, социальный патронаж, формирование жизненной среды для инвалидов, реализация программ реабилитации отдельных социальных групп, государственные программы поддержки и создания необходимых жизненных условий для отдельных категорий населения и регионов5.

С этой целью государство активно использует бюджетное финансирование социальных программ, принимает всесторонние меры по развитию институтов обязательного, добровольного социального и личного страхования, становится центральным субъектом по исполнению социальных функций в обществе.

Как отмечает в этой связи С.В.Калашников, в качестве устойчивых признаков социального государства выступают:

— доступность социальной поддержки для всех членов общества;

— правовая природа социальной политики;

— наличие системы бюджетных выплат;

— наличие государственных структур социальной защиты;

— принятие государством ответственности за достойный уровень благосостояния граждан6.

Близка к приведенным характеристикам социального государства и позиция М.В.Каргаловой, которая считает, что в число задач данного типа государства входит: быть проводником стратегии социально-экономического развития общества, арбитром и контролером за выполнение обязательств, имеющихся у других субъектов экономической и социальной жизни, а также разработка и реализация социального законодательства7.

С позиции целеполагающих принципов организации социально справедливого порядка в обществе, по мнению западногерманского ученого Вольфганга Окенфельза, важнейшими из них являются: солидарность, всеобщее благо, субсидиарность. Эти социальные принципы составляют единую триаду, которая только в своем органическом единстве может обеспечить соответствующую гармонию рыночной экономики и социального государства.

Таким образом, период с середины ХХ века до 1990-х годов можно определить как второй этап формирования активной государственной социальной политики. В это время государство взяло на себя ответственность за благосостояние граждан, обеспечило доступность социальной поддержки всем членам общества. Достаточно отметить, что государственные социальные трансферты сегодня охватывают подавляющее большинство — от 50 до 90% населения развитых стран. В среднем по Европейскому Союзу этот показатель составляет 73%. Именно государство несет в промышленно развитых странах основную ответственность за финансирование социальной сферы. На долю государства в странах ОЭСР приходится свыше 87% всех социальных расходов8.

В этот же период государство ввело в значительных объемах бюджетное финансирование социальных программ, стало доминирующим субъектом социальных функций в обществе и активизировало деятельность других социальных субъектов с помощью предоставления различных преференций по добровольному пенсионному и медицинскому страхованию9.

Этот факт общественного развития свидетельствует о том, что включение государства в реализацию социальных функций общества не есть результат развития какой-либо отдельной страны, а итог цивилизационного развития мира, осознания ценности человека, понимания общественной потребности в обеспечении определенного уровня образования, состояния здоровья, продолжительности жизни населения.

С конца 90-х годов XX века нарастает критика социального государства и государства всеобщего благоденствия. Это связано с рядом причин: экономическим грузом социальных обязательств государства, который составляет по большинству западноевропейских стран около трети ВВП и демографическими проблемами («старение общества»). Например, в Германии к 2015 году немецкое общество окажется самым старым в мире: половина граждан будет старше 50 лет10.

Еще одной причиной «эрозии» социального государства называют переход от индустриального к постиндустриальному обществу сервиса и знаний. Уменьшается доля «простых» рабочих мест, а новые (более сложные) требуют от персонала высокой профессиональной подготовки и гибкости, частой смены места работы, что сопровождается возникновением серьезных различий между группами работающих по интенсивности и продолжительности труда, его творческому компоненту, по размерам заработной платы, а также по частоте и видам социальных рисков. Это сопряжено с разрушением прежних (еще недавно приемлемых) механизмов оценок и прогнозирования рисков (самой «культуры солидарности») и приводит к повышению индивидуализации форм социальной защиты такого персонала.

На смену массовым индустриальным видам профессиональной деятельности, для которых были применимы усредненные вероятностные характеристики социальных рисков приходит узкоспециализированный труд, требующий более точного учета специфики рисков профессиональной деятельности.

В докладе ЕС (1993 г.) «Социальная защита в Европе» отмечается, что сегодня под угрозой оказывается одна из основополагающих догм государства всеобщего благосостояния, связанная с универсальностью пособий. В этой связи усиливается внимание к целенаправленному предоставлению пособий наиболее нуждающимся11.

В качестве мер корректировки социальной политики во многих странах развернулся поиск новых соотношений базовых принципов социальной политики, таких размеров и форм социальных гарантий, которые не подавляли бы стимулы к трудовой деятельности, не сдерживали бы рост экономики и эффективности.

Социальная составляющая государственных расходов реализуется более рационально. Примечательно, что социальные бюджеты в большинстве стран, несмотря на проведенную «ревизию», растут в абсолютных размерах, а во многих случаях и в относительных (см. таблицу 7) поскольку прежние, даже пересмотренные обязательства государства существенно дополняются целым рядом новых, связанных с такими явлениями как старение населения, переход на непрерывное образование, рост безработицы, расширение миграционных потоков, неустойчивость семьи и т.д.

Таблица 9 Социальные расходы в ряде зарубежных стран и в России (без расходов на социальное страхование), в % к ВВП

Страны

1980 г.

1990 г.

1999 г.
Германия

20,5

22,8

22,0
Франция

23,2

26,4

28,2
Италия

18,4

22,3

22,7
Великобритания

13,9

15,0

16,8
Швеция

23,2

24,0

28,1
США

11,9

12,4

13,9
Япония

12,0

12,9

17,6
Россия

26,0

17,0

12,7

Источник: European Econonomy. 1999. № 68 Р.218, экспертные оценки ИМЭМО РАН.

При этом проявляется тенденция к сближению некогда сильно различавшихся моделей социальной политики: в странах с либеральными моделями (США, Канаде, Австралии, Японии, Корее), где уровень социальных гарантий сравнительно низок, социальная составляющая усиливается; в других – намечается обратное движение.

На формирование национальных механизмов и институтов социальной политики влияют многие факторы — уровень экономического развития, особенности государственного устройства и структур гражданского общества, историко-культурные традиции страны. Однако сколь многообразными ни были бы модели социальной политики государств, их можно сгруппировать по определенным видам.

Широко известна, например, классификация, предложенная английским социологом Г.Эспином Андерсеном12:

— неолиберальная (англо-американская или англо-саксонсонская) модель, основанная на социальной поддержке уязвимых слоев общества, которая реализуется посредством института социальной помощи; государственные меры сводятся к установлению невысоких единых тарифных ставок в области пенсионного страхования; распределение материальных благ близко к тому, что обеспечивает рынок, Такого рода модель государственной социальной политики характерна для Великобритании, США, Канады и Австралии;

— консервативно-корпоративистская (франко-германская) модель, ориентированная на оказание содействия со стороны государства объединениям работников и работодателей в вопросах организации и функционирования институтов профессиональной самоподдержки (обязательного социального страхования), которые наделяются статусом публичных организаций; семьи с единственным кормильцем получают налоговые льготы и т.д. Среди стран с подобной социальной системой — Германия, Франция, Италия, Бельгия и Австрия;

— социально-демократическая (скандинавская) модель. Государство представляет всем гражданам широкий круг гарантий, льгот и социальной поддержки в рамках государственного социального обеспечения с высоким уровнем дотаций семейных бюджетов; субсидируется сфера государственных социальных услуг; устанавливаются высокие налоговые ставки на предпринимательский доход и подоходный налог. В группу стран, чья социальная политика отвечает данной модели, входят Швеция, Финляндия, Дания и Норвегия.

Сильная сторона приведенной классификации состоит в макроэкономических и политических способах оценки характера социальной политики13; слабая – в известной условности применяемых методов оценки, Представляется, что определенную их абстрактность могло бы нивелировать использование индикаторов распределения произведенного национального продукта и институционный подход.

Распределение национального дохода, обусловливающее уровень и качество жизни населения, — центральное звено в конструкции модели социальной политики любой страны. Это связано с тем, что распределительные механизмы наполняют реальным содержанием социальные взаимоотношения в обществе, придают понятию «социальная справедливость» конкретный смысл.

Главную роль в распределении доходов играет государство. Это зафиксировано в положениях Конвенции МОТ № 117 «Об основных целях и нормах социальной политики», где основополагающая функция государства определяется следующим образом: «принимать все меры для обеспечения такого жизненного уровня, включая пищу, одежду, жилище, медицинское обслуживание и социальное обеспечение, а также образование, которые необходимы для поддержания здоровья и благосостояния».

Сформулированные в Европейской социальной хартии направления социальной политики Совета Европы близки позиции МОТ (рисунок 4) и доктрине «социальная сплоченность»14, сутью которых являются установки на реализацию прав человека в социально-трудовой сфере, обеспечение благосостояния всем членам общества, стремление к уменьшению неравенства в доступе к материальным и интеллектуальным благам, сведения к минимуму поляризации общества.

Рис. 4 Социальная хартия (пересмотренная)

По мнению немецкого политика Лотара Витте, европейская социальная модель предполагает общность действий государства и гражданского общества, направленных на то, чтобы для всех граждан обеспечивалось удовлетворение (основных) материальных потребностей, участие в жизни общества, усиление социальной сплоченности15.

Применительно к нашей стране очевидна необходимость трансформации модели распределения доходов, прежде всего в контексте повышения и оптимизации доли заработной платы наемных работников и доходов самозанятого населения в ВВП.

От решения этой крупной задачи во многом зависит построение национальной системы социальной защиты, формирование несущих конструкций которой определяется, прежде всего, исходя из задаваемого социальными программами макроэкономического соотношения — выплачиваемой («текущей») заработной платы и законодательно резервируемой ее частью, предназначенной на пенсионное, медицинское и другие виды социального страхования.

Принципиально важным вопросом, который требует своего решения с позиции социальной политики, является оптимальная (и необходимая) доля заработной платы в ВВП, которая законодательно резервируется на все виды обязательного социального страхования.

Практика развитых стран использует несколько моделей распределительной политики. В Германии, Франции, Швеции, Италии 40-55% идет на текущую заработную плату (при этом объем чистой – за вычетом налогов — зарплаты работников составляет 35-40% ВВП), а 25-35% резервируется на всю совокупность видов социального страхования (от 18 до 25% ВВП).

В США и Великобритании это соотношение другое. Большая часть 55-60% идет на текущую заработную плату (при этом объем чистой, без налогов, заработной платы составляет 40-45% ВВП), а 15-20% резервируется на всю совокупность видов социального страхования (что составляет 12-15% ВВП). Соответственно сами работники должны оплачивать значительную часть социальных расходов. При этом важно отметить: в Великобритании существует бесплатное государственное медицинское обслуживание, в США оно практически отсутствует, а обязательное медицинское страхование охватывает ограниченные слои населения, поэтому основная масса населения прибегает к услугам платной медицине, которые достаточно дороги.

Как для первой, так и для второй группы стран совокупные доли текущей и законодательно резервируемой заработной платы близки по удельному весу и составляют порядка 50-60% ВВП (таблица 8).

По сравнению с развитыми странами в России удельный вес совокупности текущей (чистой) и законодательно резервируемой заработной платы в ВВП почти в два раза ниже (32-35% ВВП). Доля текущей чистой зарплаты, по разным оценкам, колеблется в диапазоне 25-28% ВВП, на все виды социального страхования приходится 7,2% ВВП. Заметим, что размер отечественного ВВП в расчете на одного работника составляет от одной десятой до одной пятой соответствующего показателя по развитым странам.

Таблица 9 Совокупный доход, направляемый наемным работникам в странах ЕС, США и России, 1994 г., доля в ВВП

Страна

Вознаграждение (ЗП) наемных работников

Налоги на личные доходы наемных работников

Взносы на социальное обеспечение (работников)

Чистая заработная плата наемных работников

Трансферты социального обеспечения в пользу наемных работников

Чистый доход плюс трансферты в пользу наемных работников
Великобритания

54,6

8,2

6,1

40,3

20,4

60,7 беспл. мед. обс.
Германия

54,6

9,4

15,4

29,8

25,7

55,4
Франция

51,7

5,5

19,1

27,1

25,6

52,7
Швеция

59,2

16,8

13,9

28,5

34,2

62,6
Италия

42,6

7,8

13,0

21,8

18,4

40,2
ЕС в целом

50,7

8,4

13,7

28,6

22,7

51,3
США

60,5

8,9

7,0

44,6

14,2

58,8 плат. мед. обсл.

Россия (2005 г.)16

28,0

3,2

—

24,8

7,2

32,0

В этой связи закономерен вопрос: какую модель распределения доходов выбрать России — с высокой долей в ВВП заработной платы и существенным повышением роли работников в формировании фондов социального страхования (как в Германии, Великобритании и Франции) или связанную с постепенным повышением размера зарплаты и адекватным увеличением расходов на социальное страхование?

Существенным фактором, отличающим национальные социальные модели государства друг от друга, являются структура и конфигурация (сочетание) важнейших институтов социальной защиты (обязательного социального страхования, социальной помощи и государственного социального обеспечения), медицинской помощи и образования, размеры ресурсов, направляемых на их функционирование, а также доминирующая роль одного из институтов социальной защиты

По оценкам ученых, при сохранении нынешних тенденций функционирования экономики и дальнейшем усилении неравномерного («точечного» типа) развития производительных сил, наблюдающегося в стране в последние 15 лет, дифференциация заработной платы и доходов населения в ближайшие три-четыре года возрастет еще на 40-60%, что усилит антагонизм в обществе17.

Кроме того, при сохранении сегодняшнего уровня доходов основная масса граждан просто не в состоянии будет оплачивать «по полной» ни жилищно-коммунальные услуги, ни образование, ни медицинское обслуживание, тарифы на которые существенно возрастут уже в текущем году.

Переломить этот негативный тренд можно лишь на основе системных мер по радикальной модернизации социальной сферы.

Во-первых, требуется выбрать социальную модель государства, как систему взаимоувязанных социальных институтов (доходов населения, социального страхования и обеспечения), здравоохранения и образования, включающих в себя:

— для работающих – институт достойной заработной платы, обеспечивающий работнику и членам его семьи приемлемые уровень и качество жизни. Размер МРОТ следует приблизить к величине не ниже 40% средней заработной платы по стране; последняя же должна быть не менее пятикратной величины прожиточного минимума; а доля зарплаты в ВВП – достичь за пять лет 35%;

— для пенсионеров – институт пенсионного страхования, который бы обеспечивал наемным работникам возможность заработать (за 35-40 лет страхового стажа) пенсию не менее 50-60% их заработной платы;

— для всех граждан страны – гарантированное (бесплатное) оказание медицинской помощи в рамках базовой программы государственного здравоохранения, дополняемое обязательным медицинским страхованием для работающих (совокупные затраты на которые должны составлять не менее 6% ВВП);

— для всех граждан страны – гарантированное (бесплатное) предоставление возможностей для получения среднего и высшего профессионального образования (государственные затраты на которые должны составлять не менее 5% ВВП).

Во-вторых, государственные расходы на социальные цели следовало бы законодательно установить на уровне не ниже минимальных стандартов, рекомендованных конвенциями и рекомендациями МОТ, Копенгагенской декларацией о социальном развитии (1995 г.)18, Европейской социальной хартией, подписанной Россией в 2000 году.

В-третьих, необходимо разработать общенациональную (структурированную по основным направлениям) программу развития систем образования, здравоохранения и жилищно-коммунальной сферы, которая включала бы федеральную и согласованные с ней региональные программы.

3.2 Изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты

Изменения в законодательной области вызвано следующим. Согласно Федеральному закону19 для инвалидов и участников войны, ветеранов боевых действий, инвалидов, членов семей погибших военнослужащих и некоторых других категорий с 01.01.2006 возможен отказ от всего набора социальных услуг («социального пакета») или от отдельной услуги и получение денежных выплат в следующих размерах (с учетом индексаций):

а) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, и предоставление путевки на санаторно-курортное лечение — 424 рубля;

б) бесплатный проезд на пригородном транспорте, а также на междугородном к месту лечения и обратно — 53 рубля.

Таким образом, законодательством в настоящее время в одну услугу объединяются совершенно различные по своему содержанию меры социальной поддержки, что делает невозможным для граждан отказ от услуги, которой фактически они не пользуются.

Такое положение дел вызывает справедливые нарекания граждан, относящихся к «федеральным» льготным категориям, и их многочисленные обращения в органы государственной власти.

Таким образом, предлагается в отличие от действующих в настоящее время правовых норм разделение услуг по медицинскому обслуживанию и лекарственному обеспечению, санаторно-курортному лечению, проезду к месту лечения и проезду пригородным железнодорожным транспортом в отдельные виды услуг.

Предлагаемые изменения позволят федеральным льготным категориям граждан решать вопрос об отказе от социальных услуг с более полным учетом своих реальных потребностей.

Кроме того, предлагается установление права для граждан, относящихся к «федеральным льготным» категориям, на получение денежной компенсации в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет. Определение размера и порядка выплаты указанной компенсации проектом отнесены к компетенции Правительства Российской Федерации.

Предлагается внести в Федеральный закон от 17 июля 1999 года N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 29, ст. 3699; 2004, N 35, ст. 3607) следующие изменения:

1) Часть 1 статьи 6.2 изложить в следующей редакции:

«1. В состав предоставляемого гражданам из числа категорий, указанных в статье 6.1 настоящего Федерального закона, набора социальных услуг включаются следующие социальные услуги:

1) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе предусматривающая обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, а также специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, осуществляемая в соответствии с законодательством об обязательном социальном страховании;

2) предоставление при наличии медицинских показаний путевки на санаторно-курортное лечение, а в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет — выплата денежной компенсации, размер и порядок выплаты которой определяется Правительством Российской Федерации;

3) бесплатный проезд на междугородном транспорте к месту лечения и обратно;

4) бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте.

При предоставлении социальных услуг в соответствии с настоящей статьей граждане, имеющие ограничение способности к трудовой деятельности III степени, и дети-инвалиды имеют право на получение на тех же условиях второй путевки на санаторно-курортное лечение и на бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте, а также на междугородном транспорте к месту лечения и обратно для сопровождающего их лица»;

2) Абзац второй части 3 статьи 6.3 изложить в следующей редакции:

«Допускается отказ от получения набора социальных услуг полностью, отказ от получения социальных услуг, предусмотренных пунктами 1, 2, 3 и 4 части 1 статьи 6.2 настоящего Федерального закона»;

3) Статью 6.5 изложить в следующей редакции:

«Статья 6.5. Оплата предоставления гражданину социальных услуг Суммы, направляемые на оплату гражданами набора социальных услуг (социальной услуги), предусмотренных статьей 6.2 настоящего Федерального закона, а также порядок и сроки их изменения определяются Правительством Российской Федерации».

Кроме того, 10 марта 2006 г. официально опубликован и вступил в силу (за исключением ст.ст. 18, 19, 21 и 23, которые вступают в силу с 1 января 2007 г.) Федеральный закон «О противодействии терроризму» от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ, который пришел на смену Федеральному закону «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ. Как следует из преамбулы Федерального закона «О противодействии терроризму», предметом правового регулирования данного Закона являются общественные отношения, связанные с профилактикой терроризма в Российской Федерации и борьбой с ним, минимизацией и (или) ликвидацией последствий проявления терроризма, а также вопросы применения Вооруженных Сил Российской Федерации в борьбе с терроризмом.

Участие военнослужащих в мероприятиях, связанных с противодействием терроризму, в том числе в контртеррористических операциях20, неизбежно сопряжено со значительным риском для их жизни и здоровья. В связи с этим важнейшей составной частью рассматриваемого Федерального закона являются правовые нормы, содержащие меры правовой и социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом.

Сравнение федеральных законов «О противодействии терроризму» и «О борьбе с терроризмом» показывает, что их положения в части, касающейся социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, основываются на единых принципиальных подходах к государственной социальной поддержке указанных лиц. Необходимость социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, обусловлена, с одной стороны, наличием реальной угрозы их жизни и здоровью, а с другой стороны, государственной значимостью решаемых ими задач.

Вместе с тем между указанными законодательными актами имеется ряд существенных отличий, суть которых состоит в следующем:

— во-первых, несколько сужен круг лиц, подлежащих правовой и социальной защите в соответствии с Федеральным законом от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ: из их числа исключены сотрудники и специалисты органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Как представляется, такой подход законодателя к данному вопросу вполне оправдан, поскольку борьба с терроризмом является главным образом функцией государственных органов федерального уровня. Однако данную норму не следует расценивать как запрет на привлечение к борьбе с терроризмом работников органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления. Это означает лишь то, что в соответствии с последовательно осуществляемым курсом на разграничение полномочий между уровнями государственной власти Российской Федерации меры социальной поддержки указанных лиц должны быть определены в нормативных правовых актах субъектов Российской Федерации;

— во-вторых, значительно увеличены размеры единовременных пособий, выплачиваемых лицам, пострадавшим в связи с участием в борьбе с терроризмом (таблица 9).

Таблица 9 Размеры единовременных пособий, выплачиваемых лицам, пострадавшим в связи с участием в борьбе с терроризмом

— в-третьих, расширен перечень оснований для выплаты военнослужащим указанных выше единовременных пособий. Федеральным законом от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ было установлено лишь одно основание для производства указанных выплат — причинение вреда жизни и здоровью военнослужащего вследствие его участия в контртеррористической операции. В Федеральном законе от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ основанием для производства указанных выплат является причинение вреда жизни и здоровью не только при участии в контртеррористических операциях, но и в осуществлении других мероприятий по борьбе с терроризмом21.

— в-четвертых, установлена новая форма социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом: возмещение стоимости их имущества, утраченного или поврежденного при участии в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом;

— в-пятых, законодательно закреплен порядок льготного исчисления выслуги лет на пенсию военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом. В этих целях Правительству Российской Федерации делегировано право определения порядка установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (служба в подразделениях, непосредственно осуществляющих борьбу с терроризмом, засчитывается в выслугу лет из расчета один день за полтора, а время непосредственного участия в контртеррористических операциях — из расчета один день службы за три дня);

— в-шестых, Президенту Российской Федерации и Правительству Российской Федерации предоставлено право устанавливать военнослужащим, непосредственно участвующим в борьбе с терроризмом, должностные оклады с учетом повышения, а также устанавливать им дополнительные гарантии и компенсации22.

Статьи 21 и 23 Федерального закона «О противодействии терроризму», которыми установлены рассмотренные выше меры социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом, вступают в силу с 1 января 2007 г. До указанной даты сохраняют юридическую силу соответствующие нормы Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ.

Несмотря на изложенные выше очевидные достоинства Федерального закона «О противодействии терроризму» от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ, с точки зрения законодательного закрепления правовых гарантий социальной защиты участников борьбы с терроризмом указанный Закон, к сожалению, не смог преодолеть всех противоречий, содержавшихся в прежнем Федеральном законе «О борьбе с терроризмом», и сохранил многие его «родимые пятна», носящие противоречивый характер.

Прежде всего, это касается сохранения правовой неопределенности в порядке выплаты единовременных пособий военнослужащим, пострадавшим при осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом. Нами уже неоднократно указывалось в печати на данную проблему23. Эта неопределенность выступает в двояком смысле: во-первых, за более чем семилетний период действия Федерального закона от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ так и не был выработан финансовый механизм производства указанных единовременных выплат; во-вторых, остается не проясненным в нормативном порядке вопрос о том, производятся ли указанные выплаты в дополнение к страховым выплатам по обязательному государственному страхованию военнослужащих, или же эти выплаты производятся по выбору пострадавших лиц.

Вторым существенным недостатком Федерального закона «О противодействии терроризму» является то обстоятельство, что в нем заметно снижен удельный вес норм прямого действия. Если в гл. V Федерального закона «О борьбе с терроризмом», регулировавшей вопросы правовой и социальной защиты участников борьбы с терроризмом, содержались лишь две отсылочные нормы, причем к иным законодательным актам, то статьи Федерального закона «О противодействии терроризму» по указанным вопросам содержат уже пять ссылок на подзаконные акты. Чтобы данный законодательный акт в полной мере обеспечивал социальную и правовую защиту военнослужащих, участвующих в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом, Правительству Российской Федерации необходимо принять следующие нормативные правовые акты:

1) о порядке социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 2 ст. 20);

2) о порядке возмещения вреда, причиненного жизни, здоровью и имуществу военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 1 ст. 21);

3) о порядке возмещении стоимости утраченного или поврежденного имущества военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 5 ст. 21);

4) о порядке установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (п. 2 ст. 23);

5) об установлении военнослужащим, участвующим в борьбе с терроризмом, окладов по воинским должностям с учетом повышения, а также дополнительных гарантий и компенсаций (п. 3 ст. 23).

Наличие указанных ссылок на нормативные правовые акты более низкого уровня значительно снижает законодательный потенциал Федерального закона «О противодействии терроризму», делает его зависимым от актов более низкого уровня и в конечном счете существенно снижает эффективность правового регулирования в рассматриваемой сфере общественных отношений.

Гарантии социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, в значительной степени зависят от четкого определения временных рамок осуществления контртеррористических операций. Как уже отмечалось выше, порядок установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях Федеральный закон «О противодействии терроризму» относит к прерогативе Правительства Российской Федерации.

Согласно п. 2 ст. 12 указанного Федерального закона право принятия решения о проведении контртеррористической операции и о ее прекращении имеют:

а) руководитель федерального органа исполнительной власти в области обеспечения безопасности;

б) иное должностное лицо данного федерального органа по указанию его руководителя;

в) руководитель территориального органа федерального органа исполнительной власти в области обеспечения безопасности.

Обращает на себя внимание такой весьма примечательный факт, что законодатель включил в Федеральный закон «О противодействии терроризму» специальную статью, регулирующую порядок окончания контртеррористической операции (ст. 17). Согласно нормам указанной статьи контртеррористическая операция считается оконченной в случае, если террористический акт пресечен (прекращен) и ликвидирована угроза жизни, здоровью, имуществу и иным охраняемым законом интересам людей, находящихся на территории, в пределах которой проводилась контртеррористическая операция. При наличии данных условий лицо, принявшее решение о проведении контртеррористической операции, объявляет ее оконченной.

На этом фоне весьма серьезный характер приобретает проблема определения сроков проведения контртеррористических операций в Северо-Кавказском регионе Российской Федерации. Как известно, согласно приложению к Федеральному закону «О ветеранах» меры социальной поддержки ветеранов боевых действий, установленные ст. 16 данного Федерального закона, распространяются на лиц, участвующих (участвовавших) в контртеррористических операциях в Северо-Кавказском регионе, осуществляемых с августа 1999 г. Таким образом, законодатель в данном случае использовал принцип «открытой даты» при определении периода контртеррористических операций, и, следовательно, правоотношения по социальной защите лиц, участвующих в указанных операциях, носят длящийся характер. В настоящее время каждый военнослужащий, прибывший на территорию Чеченской Республики и документально зафиксировавший данный факт путем включения в списки воинской части, дислоцированной на данной территории, либо путем проставления отметок о прибытии-убытии в командировочном удостоверении, вправе претендовать на предоставление мер социальной защиты, установленных для участников контртеррористических операций, а в последующем — и на присвоение звания «ветеран боевых действий».

Указанные обстоятельства позволяют констатировать наличие между федеральными законами «О противодействии терроризму» и «О ветеранах» ряда противоречий в вопросе определения времени начала и окончания контртеррористической операции, суть которых сводится к следующему.

Как указывалось выше, согласно Федеральному закону «О противодействии терроризму» полномочия по принятию решений о начале и об окончании контртеррористических операций предоставлены руководителю ФСБ России или по его указанию — другим должностным лицам ФСБ России. В то же время начало периода контртеррористических операций на Северном Кавказе — август 1999 г. — определено Федеральным законом «О ветеранах». Следовательно, для того, чтобы определить окончание данного периода, полномочий не только руководителя ФСБ России, но и Правительства Российской Федерации, и даже Президента Российской Федерации явно недостаточно: необходимо принятие соответствующего федерального закона о внесении дополнений в Федеральный закон «О ветеранах».

Таким образом, законодательство о социальной защите участников борьбы с терроризмом нуждается в дальнейшем совершенствовании.

Заключение

Основные выводы:

1. Социальная защита населения в широком смысле этого понятия — это совокупность социально-экономических мероприятий, проводимых государством и направленных на обеспечение нетрудоспособных граждан Российской Федерации трудовыми пенсиями по старости, инвалидности, по случаю потери кормильца, за выслугу лет, социальными пенсиями, пособиями по временной нетрудоспособности, по беременности и родам, на содержание детей, по безработице, на погребение, оказание адресной помощи малоимущим слоям населения, помощи гражданам, попавшим в экстремальные ситуации, в том числе беженцам и переселенцам, на санаторно-курортное лечение, содержание в домах для престарелых и инвалидов, обеспечение инвалидов транспортными средствами, протезно-ортопедическими изделиями, профессиональное обучение и переобучение инвалидов, их трудоустройство, на создание комплекса новых социальных служб — Центров социального обслуживания населения, социальную помощь на дому, социальные приюты для детей, социальные гостиницы и т.д.

2. Социальное обслуживание представляет собой деятельность социальных служб по социальной поддержке, оказанию социально-бытовых, социально-медицинских, психолого-педагогических, социально-правовых услуг и материальной помощи, проведению социальной адаптации и реабилитации граждан, находящихся в трудной жизненной ситуации

3. Источниками финансирования социальной защиты населения являются государственные внебюджетные социальные фонды: Фонд социального страхования, Пенсионный фонд, Государственный фонд занятости населения, Фонд обязательного медицинского страхования, а также средства бюджетов субъектов Российской Федерации, бюджеты городов и поселений, средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

4. Департамент социальной защиты населения города Москвы (далее — Департамент) является отраслевым органом исполнительной власти города Москвы, подведомственным Правительству Москвы, обеспечивающим реализацию политики Российской Федерации и города Москвы в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а также иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке.

5. Департамент, окружные и районные управления социальной защиты, стационарные учреждения, центры социального обслуживания, учреждения Государственной службы реабилитации инвалидов, Центр автоматизированного начисления социальных выплат и подготовки аналитической информации , Комплекс социальных жилых домов Митино, Государственное унитарное предприятие Московская социальная гарантия, центры помощи семье и детям и другие государственные учреждения, осуществляющие деятельность в области социальной защиты населения, образуют единую государственную систему социальной защиты населения Москвы.

6. 2005 год стал годом кардинальных преобразований в механизмах социальной защиты населения. В связи с принятием Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ и в условиях перераспределения полномочий в области социальной поддержки населения финансирование этих мероприятий из бюджета города Москвы осуществлялось в первоочередном порядке, сопровождалось активной законотворческой, организаторской работой всех органов исполнительной власти города.

7. Средства бюджета города Москвы в 2006 году, выделенные для финансирования социальной защиты составляют 182 122 039 тыс. руб., их доля в общем объеме источников средств составляет 98,0%. Средства государственных внебюджетных фондов, составляющие 1,8% в структуре источников средств не сопоставимы с уровнем средств бюджета города Москвы. По абсолютной величине они составляют 2 122 458,9 тыс. руб., что более чем в 85 раз (182 122 039/2 122 458,9) меньше бюджетных средств города Москвы.

Доля средств государственных внебюджетных фондов в 2007 году составляет 0,5%. Таким образом, она уменьшилась на 0,69% при абсолютном уменьшении на 639 681 тыс. руб.

Следует отметить, как отрицательный факт в 2007 году – исчезновение из источников финансирования средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

8. «Бесплатный отпуск медикаментов…» занимает ведущее место в структуре раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» и составляет 30,82%. Второе место занимают расходы на статью 1.1 раздела 1 «Ежемесячная городская денежная выплата….», ее доля – 28,2%.

Следующая группа расходов, занимающая более 10% в структуре расходов: «Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан…» и «Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот», составляют соответственно 12,3% и 10,6%.

Четвертая по размеру доли в расходах группа, имеющая доли от 6,61% до 0,2 является наиболее многочисленной и представлена 9 наименованиями расходов.

В 2007 году принципиальных изменений в структуре расходов на социальную защиту согласно разделу 1 нет.

9. Прирост источников финансирования по программе мер социальной защиты жителей города Москвы за анализируемый период (2006-2007 гг.) в абсолютном выражении составил 139 432 596,1 тыс. руб. (177,0 % в относительном выражении) со 185 797 173,5 тыс. руб. в 2006 году до 325 229 769,6 тыс. руб. в 2007 году.

Средства государственных внебюджетных фондов за анализируемый период уменьшились на 639 680,9 тыс. руб., с 2 122 458,9 тыс. руб. в 2006 году до 1 482 778 тыс. руб., темп роста составил 69,9%

10. Законодательством в настоящее время в одну услугу объединяются совершенно различные по своему содержанию меры социальной поддержки, что делает невозможным для граждан отказ от услуги, которой фактически они не пользуются.

Такое положение дел вызывает справедливые нарекания граждан, относящихся к «федеральным» льготным категориям, и их многочисленные обращения в органы государственной власти.

Таким образом предлагается в отличие от действующих в настоящее время правовых норм разделение услуг по медицинскому обслуживанию и лекарственному обеспечению, санаторно-курортному лечению, проезду к месту лечения и проезду пригородным железнодорожным транспортом в отдельные виды услуг.

11. Гарантии социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, в значительной степени зависят от четкого определения временных рамок осуществления контртеррористических операций.

Таким образом, законодательство о социальной защите участников борьбы с терроризмом нуждается в дальнейшем совершенствовании.

Рекомендации:

1. Внести изменения в Федеральный закон от 17 июля 1999 года N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 29, ст. 3699; 2004, N 35, ст. 3607) следующие изменения:

1) Часть 1 статьи 6.2 изложить в следующей редакции:

«1. В состав предоставляемого гражданам из числа категорий, указанных в статье 6.1 настоящего Федерального закона, набора социальных услуг включаются следующие социальные услуги:

1) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе предусматривающая обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, а также специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, осуществляемая в соответствии с законодательством об обязательном социальном страховании;

2) предоставление при наличии медицинских показаний путевки на санаторно-курортное лечение, а в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет — выплата денежной компенсации, размер и порядок выплаты которой определяется Правительством Российской Федерации;

3) бесплатный проезд на междугородном транспорте к месту лечения и обратно;

4) бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте.

При предоставлении социальных услуг в соответствии с настоящей статьей граждане, имеющие ограничение способности к трудовой деятельности III степени, и дети-инвалиды имеют право на получение на тех же условиях второй путевки на санаторно-курортное лечение и на бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте, а также на междугородном транспорте к месту лечения и обратно для сопровождающего их лица»;

2) Абзац второй части 3 статьи 6.3 изложить в следующей редакции:

«Допускается отказ от получения набора социальных услуг полностью, отказ от получения социальных услуг, предусмотренных пунктами 1, 2, 3 и 4 части 1 статьи 6.2 настоящего Федерального закона»;

3) Статью 6.5 изложить в следующей редакции:

«Статья 6.5. Оплата предоставления гражданину социальных услуг Суммы, направляемые на оплату гражданами набора социальных услуг (социальной услуги), предусмотренных статьей 6.2 настоящего Федерального закона, а также порядок и сроки их изменения определяются Правительством Российской Федерации».

2. Для обеспечения в полной мере социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом, Правительству Российской Федерации необходимо принять следующие нормативные правовые акты:

1) о порядке социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 2 ст. 2024);

2) о порядке возмещения вреда, причиненного жизни, здоровью и имуществу военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 1 ст. 21);

3) о порядке возмещении стоимости утраченного или поврежденного имущества военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 5 ст. 21);

4) о порядке установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (п. 2 ст. 23);

5) об установлении военнослужащим, участвующим в борьбе с терроризмом, окладов по воинским должностям с учетом повышения, а также дополнительных гарантий и компенсаций (п. 3 ст. 23).

Список литературы

  1. Конституции Российской Федерации от 12.12.93 г

  2. Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. N 195-ФЗ «Об основах социального обслуживания населения в Российской Федерации» (с изменениями от 10, 25 июля 2002 г., 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.)

  3. Федеральный закон от 2 августа 1995 г. N 122-ФЗ
    «О социальном обслуживании граждан пожилого возраста и инвалидов» (с изменениями от 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.)

  4. Федеральный закон от 24 ноября 1995 г. N 181-ФЗ
    «О социальной защите инвалидов в Российской Федерации»
    (с изменениями от 24 июля 1998 г., 4 января, 17 июля 1999 г., 27 мая 2000 г., 9 июня, 8 августа, 29, 30 декабря 2001 г., 29 мая 2002 г., 10 января, 23 октября 2003 г., 22 августа, 29 декабря 2004 г., 31 декабря 2005 г.)

  5. Федеральный закон «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (в редакции Закона Российской Федерации от 18 июня 1992 года № 3061-I).

  6. Федеральный закон от 22 августа 2004 г. N 122-ФЗ
    «О внесении изменений в законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу некоторых законодательных актов Российской Федерации в связи с принятием федеральных законов «О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «Об общих принципах организации законодательных (представительных) и исполнительных органов государственной власти субъектов Российской Федерации» и «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» (с изменениями от 29 ноября, 21, 29, 30 декабря 2004 г., 1 апреля, 9 мая, 30 июня, 18 июля, 27 сентября, 31 декабря 2005 г., 10 января, 6, 13 марта, 3 июня, 6 июля, 16, 25 октября, 3 ноября 2006 г.)

  7. Закон города Москвы от 21 сентября 2005 г. № 46 «О продлении срока действия Закона города Москвы от 17 октября 2001 года № 49 «О потребительской корзине в городе Москве».

  8. Закон города Москвы от 30 ноября 2005 г. № 61 «О дополнительных гарантиях по социальной поддержке детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, в городе Москве

  9. Закон города Москвы от 26 октября 2005 г. № 55 «О дополнительных мерах социальной поддержки инвалидов и других лиц с ограничениями жизнедеятельности в городе Москве»

  10. Закона города Москвы от 3 ноября 2004 г. № 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»

  11. Закон города Москвы от 25 января 2006 го. «О порядке признания жителей города Москвы малоимущими в целях постановки их на учет в качестве нуждающихся в жилых помещениях»

  12. Постановление Правительства Москвы от 14 февраля 2006 г. №95-ПП. «Об итогах реализации мероприятий по социальной защите москвичей в 2005 году и о Комплексной программе мер социальной защиты жителей города Москвы на 2006 год

  13. Постановление Правительства Москвы от 21 ноября 2006 г. №928-ПП «О комплексной программе дополнительных мер по поддержке семей с детьми, созданию благоприятных условий развития семейных форм воспитания и становления личности ребенка»

  14. Постановление Правительства Москвы от 6 февраля 2007 г. №81-ПП. «Об итогах реализации мероприятий по социальной защите москвичей в 2006 году и о Комплексной программе мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год

  15. Александров Ю.Г. Бегство от социализма // Pro et Contra. — № 3. – 2001

  16. Антропов В.В. Социальная защита в странах Европейского союза – М.: Экономика, 2006 г.

  17. Антропов В.В. Система социальной защиты населения в Италии//Управление персоналом, N 8, апрель 2006 г.

  18. Ахиезер А.С. Хозяйственно-экономические реформы в России: как приблизиться к пониманию их природы? // Pro et Contra. — 1999. — №3. — С.41-66

  19. Варнаков В.А., Ужегов А.В. Социальная защита на новом уровне//Бухгалтерский учет в бюджетных и некоммерческих организациях, N 7, апрель 2005 г.

  20. Васильев А.А. Муниципальное управление: Конспект лекций.– Н.Новгород: Издатель: Гладкова О.В., 2000.– 160 с.

  21. Гонтмахер Е.Ш. Социальная защита в России эволюция 90-х и новый старт // Pro et Contra. — 2001. — №3. -С.7-3

  22. Дискин И.Е. Российская модель политической трансформации // Pro et Contra. — 1999. — №3. — C.5-40;

  23. Зозуля В.В., Лобанова Н.А. Формирование и использование пенсионного бюджета как фактор социальной защиты населения//Бухгалтерский учет в бюджетных и некоммерческих организациях, N 9, май 2006 г.

  24. Ковалев А.М., Корякин В.М. Правовые основы социальной защиты участников боевых действий и лиц, участвующих в борьбе с терроризмом. М. 2004

  25. Корякин В.М. Комментарий к главе V Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ // Военно-правовое обозрение. 2001. N 4

  26. Корякин В.М. Правовая и социальная защита военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом: новый закон принят, противоречия остались//Право в Вооруженных Силах, N 5, май 2006 г.

  27. Краснова О.В. Законодательство и социальное обслуживание пожилых людей в Великобритании: достижения и ограничения Социальное законодательство России и Великобритании. Британо-российская программа. Российско-Европейский фонд. М., 2000.

  28. Лексин В., Швецов А. Общероссийские реформы и территориальное развитие // Российский экономический журнал. № 4, 2004, С. 16-17.

  29. Лотар Витте. Европейская социальная модель и социальная сплоченность: какую роль играет ЕС? // Человек и труд. № 1, 2006, С. 23-24.

  30. Михайлов А.В. Комментарий к законам о социальном обслуживании и социальной защите инвалидов в Российской Федерации//Работодатель», N 1, январь 2006 г.

  31. Мэри Дейли. Доступ к социальным правам. РКСС, май 2002, ISBN 92-871-4984-4.

  32. Организация работы органов социальной защиты: Учеб.пособ.для студентов/А.Н.Савинов, Т.Ф.Зарембо. – 2- е изд., стереотип. – М.: Издательский центр «Академия, 2004 г.

  33. Пересмотренная стратегия социальной сплоченности. Европейский комитет по вопросам социальной сплоченности (РКСС). Страсбург, 27 апреля 2004, СDCC(2004) 10;

  34. Поздняков С.А. Шибаев А.А О социальной защите населения при реформировании жилищно-коммунального хозяйства//Гражданин и право», N 4, июль-август 2003 г.

  35. Рогов С.М. Функции современного государства: вызовы для России// Свободная мысль – ХХI. № 7, 2005, С. 57, 62.

  36. Розанваллон П. новый социальный вопрос. М.: Из-во «Maginet», 1998, С. 81, 82.

  37. Современная социальная политика: российско-германское сравнение // Человек и труд. № 4, 2004 г, С. 18.

  38. Социальная защита населения: вопросы теории, методологии и практики // Науч. ред. Бурлачков В.К. — М. – 1998

  39. Социальная сфера — балласт или источник дохода // «Бизнес-карта» экономическое приложение к газете «Известия Мордовии» №4, 12 августа 1999г.

  40. Социальное государство: концепции и сущность. ДИЕ РАН № 138-М.: ИЕ РАН, 2004, С. 22.

  41. Социальное государство. Краткий словарь-справочник. Академия труда и социальных отношений. М., 2002. С.191.

  42. Социальная модель государства: выбор современной России и опыт стран Европы//Аналитический вестник № 6 (294), Совет Федерации Федерального собрания Российской Федерации, 2006 год

  43. Фомина В.Н.Государство всеобщего благоденствия// Энциклопедический социологический словарь. М.,1995.С. 142.

  44. Формирование государственно-общественных систем социальной защиты регионального социума // Гуманитарные науки. Сборник работ научного общества историко-социологического института МГУ им. Н.П. Огарева №2, 2002г.

  45. Чернецкая А.А. Технология социальной работы: учебник для вузов. – М.: Социальная защита, 2006.

  46. Шлехт О. Благосостояние для всей Европы на основе наступления рыночного хозяйства / Пер. с нем. — М.-1996

  47. Urban H.-J. Sozialpolitik in der globalisierten «Wissensgesellschaft» // Sozialer Fortscritt В.; Munchen. — 2000. — N° 11-12.

  48. Kuusi P. Social Policy for the Sixtics. A plan for Finland. Helsinki, 1964, p.29, 31, 65.

  49. Webster’s Desk Dictionary of English Language. NY., 1990. P. 1020.

  50. Esping-Andersen G. The Three Worlds Welfare Capitalism. Cambvidge, 1990, Р. 37.

  51. http://www.mos.ru/

1 Kuusi P. Social Policy for the Sixtics. A plan for Finland. Helsinki, 1964, p.29, 31, 65.

2 Webster’s Desk Dictionary of English Language. NY., 1990. P. 1020.

3 Фомина В.Н.Государство всеобщего благоденствия//Энциклопедический социологический словарь. М.,1995.С. 142.

4 Социальное государство. Краткий словарь-справочник. Академия труда и социальных отношений. М., 2002. С.191.

5 Краснова О.В. Законодательство и социальное обслуживание пожилых людей в Великобритании: достижения и ограничения. Социальное законодательство России и Великобритании. Британо-российская программа. Российско-Европейский фонд. М., 2000. С.104-118.

6 Социальное государство: концепции и сущность. ДИЕ РАН № 138-М.: ИЕ РАН, 2004, С. 22.

7 Там же, С. 16.

8 Рогов С.М. Функции современного государства: вызовы для России// Свободная мысль – ХХI. № 7, 2005, С. 57, 62.

9 Достаточно в этой связи отметить, что за три-четыре десятилетия второй половины ХХ века негосударственные пенсионные фонды во многих странах Запада накопили огромные финансовые ресурсы, сопоставимые с размерами государственных бюджетов.

10 Современная социальная политика: российско-германское сравнение // Человек и труд. № 4, 2004 г, С. 18.

11 Розанваллон П. новый социальный вопрос. М.: Из-во «Maginet», 1998, С. 81, 82.

12 Esping-Andersen G. The Three Worlds Welfare Capitalism. Cambvidge, 1990, Р. 37.

13 Для чего проводится сравнение существующих социальных страт (групп и слоев) общества по уровню доходов (объект социальной поддержки), анализируется характер поддержки граждан в виде государственных гарантий (социальная помощь патерналисткого типа или рыночные механизмы (социальное страхование), а также способы осуществления государственного регулирования социальных процессов (административно-финансовое предоставление ресурсов нуждающимся или рыночное регулирование вопросов найма и оказания содействия в трудоустройстве).

14Пересмотренная стратегия социальной сплоченности. Европейский комитет по вопросам социальной сплоченности (РКСС). Страсбург, 27 апреля 2004, СDCC(2004) 10; Мэри Дейли. Доступ к социальным правам. РКСС, май 2002, ISBN 92-871-4984-4.

15 Лотар Витте. Европейская социальная модель и социальная сплоченность: какую роль играет ЕС? // Человек и труд. № 1, 2006, С. 23-24.

16 Социальная модель государства: выбор современной России и опыт стран Европы//Аналитический вестник № 6 (294), Совет Федерации Федерального собрания Российской Федерации, 2006 год

17 Лексин В., Швецов А. Общероссийские реформы и территориальное развитие // Российский экономический журнал. № 4, 2004, С. 16-17.

18 Принципиальная позиция данной декларации состоит в том, что даже развивающиеся страны должны тратить на социальную защиту не менее 20% ВВП, для сравнения: Россия тратит на эти цели всего 17% ВВП.

19 Федеральный закон от 17 июля 1999 г. N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (с изменениями от 22 августа, 29 декабря 2004 г.)

20 Контртеррористическая операция — комплекс специальных, оперативно-боевых, войсковых и иных мероприятий с применением боевой техники, оружия и специальных средств по пресечению террористического акта, обезвреживанию террористов, обеспечению безопасности физических лиц, организаций и учреждений, а также по минимизации последствий террористического акта (ст. 3 Федерального закона «О противодействии терроризму»).

21 К мероприятиям по борьбе с терроризмом Федеральный закон «О противодействии терроризму» (ст. 2) относит: 1) предупреждение терроризма, в том числе выявление и последующее устранение причин и условий, способствующих совершению террористических актов; 2) выявление, предупреждение, пресечение, раскрытие и расследование террористического акта; 3) минимизация и (или) ликвидация последствий проявлений терроризма; 4) контртеррористическая операция.

22 В настоящее время основным нормативным правовым актом, которым установлен порядок льготного исчисления выслуги лет участникам контртеррористических операций в Северо-Кавказском регионе Российской Федерации, а также дополнительные гарантии их социальной защиты, является постановление Правительства Российской Федерации «О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим и сотрудникам федеральных органов исполнительной власти, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на территории Северо-Кавказского региона Российской Федерации» от 9 февраля 2004 г. N 65.

23 Ковалев А.М., Корякин В.М. Правовые основы социальной защиты участников боевых действий и лиц, участвующих в борьбе с терроризмом. М. 2004; Корякин В.М. Комментарий к главе V Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ // Военно-правовое обозрение. 2001. N 4; Он же. Правовое обеспечение военно-социальной политики Российской Федерации: Дисс. … докт. юрид. наук. М. 2005. С. 149.

24 Федерального закона «О противодействии терроризму»

Статья: Исследование и разработка алгоритмов программной среды взаимодействия рабочих станций вычислительных сетей

Белялетдинов Тимур Равильевич

Автореферат по теме магистерской работы

Введение

С каждым днем компьютерные технологии все активнее проникают в нашу жизнь. Уже сегодня многие не мыслят своего существования без мобильного телефона или портативного цифрового музыкального проигрывателя. Никого уже не удивляет установленный на улице или в вестибюле метро банкомат с функцией выдачи наличных по кредитной карте. Все больше фотолюбителей предпочитают цифровые фотокамеры. Что же объединяет эти устройства? Ответ достаточно прост — все они содержат микропроцессор. При этом он достаточно производительный : всего несколько лет назад его вычислительная мощь показалась бы мечтой большинству владельцев настольных компьютеров. Для работы такого микропроцессора и выполнения своих функций необходимы операционная система и прикладная программа.

Цель и задачи работы

Объектом исследования является операционная система Windows Embedded CE 6.0 и алгоритмы, средства организации вычислительных систем на базе технологии клиент-сервер. Основной целью является исследование структуры и режимов работы Windows CE, и обзор современных терминальных решений в мире, их анализ для последующего использования при разработке клиента на базе ebox 2300.

Актуальность темы

В наше время использование терминальных решений на основе технологии тонкого клиента становится очень актуальным. В двух словах тонкий клиент — это автономное устройство без жесткого диска . К нему подключаются устройства ввода/вывода информации (клавиатура, мышь, карт-ридер, монитор, принтер, колонки и др. ) Устройство предназначено для ввода информации и отправки ее на сервер, а также для вывода информации, принятой с сервера. Терминал подключается к серверу по локальной сети Ethernet, с помощью модема или по последовательным линиям связи. На сервере должна быть установлена многозадачная ОС , также сервер должен быть достаточно мощным (по сравнению с терминалами, которые подключаются к нему). В общем случае, сам тонкий клиент не осуществляет обработку информации, все вычисления, происходят на удаленном сервере. Именно поэтому требования к мощности таких устройств небольшие. В принципе, как тонкий клиент могут служить даже 286 и 386 компьютеров, на которые можно установить DOS или Windows 3.11, а также саму программа, для подключения к серверу. В результате получаем быстродействующую машину под управлением ОС Windows 2000 (если на сервере установлена именно эта операционная система) для работы в типичных офисных приложениях.

В отличии от тонких клиентов современные персональные компьютеры владеют большой мощностью. Но для большинства офисных и корпоративных задач (таких как MS Office, 1С , для Web-серфинга, электронной почты и так далее) большие мощности не нужны. В настоящий момент даже типичная конфигурация компьютера уже с частотой процессора выше 1GHz. Но в среднем (в типичных офисных заданиях) он будет загружен всего на 10-15 процентов. Более того, иногда узким местом (это при таких современных и быстрых компьютерах) становится пропускная способность сети. Хороший пример этому — клиенты 1С , которые генерируют большой сетевой траффик при доступе к базе во время своей работы.

Именно поэтому тонкие клиенты (thin clients) становятся все более популярными на протяжении последних нескольких лет.

Попробуем обобщить плюсы и минусы терминального метода построения сети (в случае использования Windows OC).

Плюсы:

1. Гарантия

· Повышенная надежность.

· Длительный срок службы.

2. Экономия

· Недорогая и простая модернизация.

· Повышение производительности труда.

· Упрощение технологии обслуживания рабочих .

· Централизация администрирования .

· Экономия на лицензиях ПО.

3. Мобильность

· Мобильность.

· Нечувствительность к пропускной способности.

· Простая и быстрая установка.

4. Безопасность

· Возможность контроля за действиями.

· Контролируемая среда.

· Повышен уровень безопасности.

Недостатки:

· Тонкий клиент — не замена персональному компьютеру.

Терминалы не предназначены для выполнения тяжелых задач, связанных со сложными вычислениями.

· Достаточно высокая цена сервера. Ведь эта машина должена быть достаточно мощной, чтобы выполнять задачи многих тонких клиентов, подключенных к ней.

· В общем случае все работает на одном компьютере-сервере.

Поэтому должны быть обеспечены все возможны мероприятия для его безотказной работы и сохранения данных.

· Потребность в постоянном канале связи

Исходя из этого , можно сказать, что преимущества тонких клиентов достаточно привлекательны для использования их во многих организациях. Нужно лишь четко определить для себя плюсы и минусы терминального подхода. Важно также отметить, что низкая стоимость тонких клиентов может компенсироваться высокой стоимостью серверной части. Однако совокупная стоимость владения (TCO — Total Cost of Ownership) при использовании на рабочих местах именно тонких клиентов, а не полноценных компьютеров оказывается существенно ниже (по оценке Gartner Group — на 5-40 процентов) . Ведь TCO состоит не только из расходов на закупку оборудования, а еще на администрирование этого оборудования, расходов, на модернизацию. Также сюда входят потери из-за сбоев оборудования.

Обзор существующих решений

На рынке существует два основных протокола взаимодействия тонких клиентов с терминальными серверами. Первый, ICA (Independent Computing Architecture, независимая архитектура вычислений) от компании Citrix, появился на рынке несколько раньше. Второй, RDP (Remote Desktop Protocol, протокол удаленной системы), разработанный в компании Microsoft и поставляется с Windows 2000 Server и выше. ICA считается более универсальным, и его поддержка не ограничивается лишь win32-версиями операционных систем Windows. Он также поддерживает разные версии *nix ОС, Macintosh и даже Java-клиенты. А в остальном функциональность обоих протоколов практически сравнялась. Хотя существует мысль, что Citrix предоставляет большую свободу и удобство в администрировании терминальной сети.

Текущие и планируемые результаты

В нашем случае будет использоваться протокол RDP, а в качестве тонкого клиента выступает ebox-2300 ( компактный компьютер с процессорной платой Vortex86 200МГц, 128Мб SDRAM, VGA, 1xЕthernet 10/100, 3xUSB, Compactflash , 1×2.5″).

Исследование и разработка алгоритмов программной среды взаимодействия рабочих станций вычислительных сетей

На базе Windows CE 6.0 для терминала разрабатывается образ операционной системы . Средства разработки образов CE 6.0 теперь интегрированы в Visual Studio 2005. Интеграция с Visual Studio позволяет задействовать одну среду для разработки прикладных и системных программ. Из Visual Studio на встраиваемых устройствах стали доступные усовершенствованные варианты библиотек CRT, ATL, MFC, WTL, а также новые компиляторы, на основе компиляторов Visual Studio. То есть с появлением СЕ 6.0 разработка стала намного удобнее.

Заключение и выводы

Терминальные решения крепко вошли в нашу жизнь. В ближайшее время они будут отвоевывать в «обычных» ПК все больше места под солнцем. Ведь сложность современных компьютеров непрерывно растет, настройка и поддержка множества программ стоит все дороже. Может случиться, уже в скором будущем, учитывая и бурное развитие домовых сетей, больше не придется после покупки компьютера настраивать многочисленные программы. Достаточно будет просто принести домой терминал, включить его в сеть и пользоваться всем разнообразием лицензионных программ и игр в полное свое удовольствие.

Список литературы

1. Станислав Павлов, “О Windows Embedded CE 6.0”

2. http://home.dei.polimi.it/bregni/papers/histsync.pdf Мэтт Хэмблен, Windows Embedded CE в шестом поколении, Computerworld, США.

3. А. Омельяненко , “Технология «тонкий клиент» как инструмент повышения эффективности инвестиций в ИТ-инфраструктуру”.

Реферат: Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир

Содержание.
1. Введение.
2. Выбор и обоснование трассы магистрали.
3. Определение числа каналов на магистрали.
4. Выбор системы передачи и типа кабеля.
5. Исходные данные к проектированию кабельной магистрали.
6. Конструктивный расчет кабеля.
7. Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП.
8. Определение длины регенерационного (усилительного) участка и построение схемы размещения ОРП и НРП на магистрали.
9. Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля.
10. Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля.
11. Определение необходимости защиты кабельной магистрали от ударов молнии.
12. Мероприятия по защите кабелей от внешних влияний.
13. Основные виды работ по строительству кабельной магистрали и потребные для строительства основные линейные материалы.

Введение. Наше время, в особенности последние десять лет, характеризуется
бурным развитием телекоммуникационных технологий. Наряду с появлением
новых форм передачи информации, совершенствуются традиционные виды и методы
информационного обмена. Современные средства связи позволяют передавать различные
виды информации: телефонной, телеграфной, вещания, телевидения, передачи
газет фототелеграфным методом, а также передачи данных ЭВМ и АСУ. Современные сети
электрической связи и сети передачи данных в нашей стране развиваются на базе
Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). Магистральная сеть связи страны
на современном этапе развития базируется на использовании кабельных, радиорелейных
и спутниковых линий связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачу
больших потоков информации любого назначения на базе использования цифровых
и аналоговых систем передачи. Кабельные линии связи, обладающие высокой защищенностью
каналов связи от атмосферных влияний и различных помех, эксплуатационной
надежностью и долговечностью, являются основной сетью связи страны. По кабельным
сетям передается до 75% всей информации. В настоящее время наиболее эффективными
являются коаксиальные кабели, которые позволяют передавать мощные пучки
связи различного назначения. Быстрыми темпами внедряются на сетях оптические кабели.
Решающими факторами при внедрении новых систем связи сегодня являются скорость
передачи информации и обеспечение высокого качества передачи. Внедрение
интеллектуальных сетей, ISDN, сетей подвижной связи требует создания систем передачи
информации, удовлетворяющих самым современным требованиям. Содержание курсового
проекта, представляет собой разработку и проектирование кабельной магистрали
для организации многоканальной связи различного назначения между городами
Тамбовом и Владимиром. Курсовой проект содержит следующие этапы проектирования
кабельной магистрали: * выбор трассы; * конструктивный расчет кабеля; * расчет
параметров передачи; * расчет защиты от влияний; * расчет объема строительных работ..2.
Выбор и обоснование трассы магистрали. Согласно варианту задания (34)
оконечными пунктами трассы магистрали являются города Тамбов и Владимир. Трасса
прокладки магистрали определяется расположением оконечных пунктов. Все требования,
учитываемые при выборе трассы можно свести к трем основным: минимальные капитальные
затраты на строительство; минимальные эксплуатационные расходы; удобство
обслуживания. Для соблюдения указанных требований, трасса должна иметь наикратчайшее
расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий,
усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов трассу
обычно выбирают в полосе отвода шоссейных дорог или вдоль профилированных
проселочных дорог. Допускается строительство трассы магистрали вдоль железных дорог,
но в таком случае необходимо предусмотреть выполнение мероприятий по защите
трассы от внешнего влияния контактных сетей железных дорог. Для рассмотрения
предлагаются два варианта трасс прокладки кабеля. 1. Вдоль шоссейной дороги Тамбов
— Ряжск — Рязань — Спас-Клепики — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность
трассы — 515 км. 2. Вдоль шоссейной дороги Тамбов — Шацк — Сасово — Касимов
— Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность трассы — 480 км.
Первый вариант трассы магистрали имеет на своем пути 22 пересечения с шоссейными
и железными дорогами, в то время как второй вариант трассы имеет 16 таких пересечений.
Кроме того, первый вариант трассы имеет большее число переходов через
реки, что значительно усложняет строительство. Достоинством первого варианта можно
считать то, трасса проходит через областной город Рязань, в котором можно
организовать выделение каналов из общего потока. Недостатком является большая протяженность
трассы и усложнение строительства большим числом переходов через шоссейные
и железные дороги и через реки. Кроме того, первый вариант трассы магистрали
значительную часть своего пути проходит в непосредственной близости от электрифицированной
железнодорожной линии, что вызывает необходимость применения
дополнительной защиты от внешних влияний. Оба варианта трассы имеют по одному
переходу через судоходную реку Ока, но в первом варианте переход осуществляется
в месте с меньшей шириной. С точки зрения жилищно-бытовых условий и возможности
размещения обслуживающего персонала оба варианта трассы магистрали одинаковы.
Учитывая приведенные выше требования и рекомендации можно прийти к выводу, что
наиболее предпочтительным вариантом трассы магистрали является второй вариант,
поскольку трасса в этом случае имеет меньшую длину, менее подвержена внешним влияниям
и имеет меньшее число переходов через реки, шоссейные и железные дороги.
Таким образом, окончательно утверждаем трассу магистрали. Вдоль автомобильной
дороги Тамбов — Шацк — Касимов — Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир. Приложения
содержат выкопировку из карты с указанием обоих вариантов трассы магистрали.3.
Определение числа каналов на магистрали. Число каналов, связывающих заданные
оконечные пункты, зависит от численности населения в этих пунктах и от степени
заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения
в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста
населения определяется как: , (3.1) где Ho — народонаселение в 1989 г., чел;
P — средний прирост населения в данной местности, % (принимается 2-3%) t — период,
определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования
и годом переписи населения. Год перспективного проектирования принимается
на 5, 10 или 15 лет вперед по сравнению с текущим годом. В курсовом проекте примем
год перспективного проектирования на 5 лет вперед. Следовательно, , (3.2)
где tm — год составления проекта. Поскольку tm=1997, то лет. Численность населения
в Тамбове: тыс. чел. Численность населения во Владимире: тыс. чел. Количество
абонентов в зоне АМТС зависит от численности населения в этой зоне и от уровня
телефонизации в данной местности. Принимая, что средний коэффициент оснащенности
населения телефонными аппаратами равен 0,3 (30 телефонов на 100 человек) вычислим
количество абонентов, обслуживаемых в зоне действия АМТС: . (3.3) Количество
абонентов в зоне действия АМТС Тамбова: тыс. чел. Количество абонентов в
зоне действия АМТС Владимира: тыс. чел. Степень заинтересованности отдельных групп
населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных
и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями.
Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на
основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие
проектированию годы. Практически, эти взаимосвязи выражают через коэффициент
тяготения (1, который как показывают исследования, колеблется в широких пределах
(от 0,1 до 12 %). В курсовом проекте примем (1=5 %. Учитывая это, а также и
то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородней связи имеют преобладающее
значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между
заданными пунктами. Для расчета телефонных каналов можно воспользоваться приближенной
формулой: , (3.4) где ?1 и ?1 — постоянные коэффициенты, соответствующие
фиксированной доступности и заданным потерям. Обычно потери задаются в размере
5%, тогда ?1=1,3 и ?1=5,6; (1 — коэффициент тяготения; y — удельная нагрузка,
т. е. Средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05 Эрл. Таким образом,
число каналов для телефонной связи между Тамбовом и Владимиром равно: канал.
Однако по кабельной магистрали организуются каналы и других видов связи, к которым
относятся:1) каналы для телеграфной связи;2) каналы для передачи проводного
вещания;3) каналы для передачи данных;4) каналы для факсимильной связи (для
передачи газет);5) каналы транзитной связи. Каналы для организации связи различного
назначения эквивалентны определенному числу телефонных каналов. Для курсового
проекта примем, что эквивалентное число телефонных каналов для организации
связи различного назначения равно рассчитанному выше числу каналов телефонной
связи. Тогда общее число каналов на магистрали равно: канала.4. Выбор системы передачи
и типа кабеля. Выбор системы передачи и типа кабеля производится в соответствии
с рассчитанным общим числом каналов и исходя из технико-экономических
соображений. На магистральных и внутризоновых кабельных линиях связи используется,
как правило, четырехпроводная схема организации связи, при которой различные
направления передачи осуществляются по разным двухпроводным цепям в одном и том
же спектре частот. При этом способ организации связи по коаксиальному кабелю
— однокабельный, т. е. Цепи приема и передачи расположены в одном кабеле, а по
симметричному кабелю — двухкабельный, при котором цепи каждого направления передачи
расположены в отдельном кабеле. Поскольку рассчитанное число каналов nоб=1862
канала, то выберем цифровые системы передачи (ЦСП) с временным разделением
каналов типа ИКМ-480?2 и кабель типа МКТ-4 с четырьмя малогабаритными коаксиальными
парами (КП). При четырехпроводной однокабельной схеме организации связи по
четырем коаксиальным парам (две в прямом и две в обратном направлении) будут
работать две ЦСП типа ИКМ-480?2. Всего будет организовано 1920 каналов, 58 каналов
будут резервными. Скорость передачи для ЦСП ИКМ-480?2 составляет 52 Мбит/сек.
Затухание усилительного (регенерационного) участка — 55 дБ. Расстояние между
ОРП — 200 км.5. Исходные данные к проектированию кабельной магистрали. Диаметр
центрального проводника среднегабаритной коаксиальной пары( d=2,4мм. Эквивалентная
диэлектрическая проницаемость( ?э=1,12. Испытательное напряжение при проверке
электрической прочности изоляции( Uисп=1,7 кВ. Расстояния между участками сближения
ЛЭП и ЛС: a1=100 м; а2=130 м; а3=90 м. Длины участков сближения: l1=6
км; l2=7 км; l3=7 км. Ток короткого замыкания( I=3,6 кА. Средняя продолжительность
гроз( Т=36 часов. Удельное сопротивление грунта( ?гр=0,8 кОм м. Коэффициент
экранирования троса( Sтр=0,38.6. Конструктивный расчет кабеля. Конструктивный
расчет кабеля заключается в расчете размеров всех элементов, входящих в состав
кабеля. Прежде всего, по заданному значению диаметра внутреннего проводника и исходя
из нормируемого значения волнового сопротивления Zв=75 Ом, определяется внутренний
диаметр внешнего проводника. , (6.1) где ? — эквивалентная относительная
диэлектрическая проницаемость изоляции; d — диаметр внутреннего проводника,
мм; D — внутренний диаметр внешнего проводника, мм. Значение D определяется
из приведенного выше уравнения (6.1) при значении волнового сопротивления Zв=75
Ом по формуле: , мм. (6.2) Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника
равен: мм. Для коаксиальных пар среднего размера применяется шайбовая полиэтиленовая
изоляция, для малогабаритных КП применяется баллонно-полиэтиленовая изоляция.
Наружный диаметр КП среднего размера определяется по формуле: , мм, (6.3)
где t — толщина внешнего проводника, мм; tэ — общая толщина экрана из двух
стальных лент, мм; tи — толщина изоляционного слоя поверх экрана, мм. Для КП среднего
размера t=0,3 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по 0,15
мм каждая, изоляция выполнена из двух лент бумаги К-120 толщиной по 0,12 мм каждая.
Таким образом, наружный диаметр КП среднего размера равен: мм. Поскольку
выбранный нами кабель содержит малогабаритные КП, то после нахождения наружного
диаметра КП среднего размера необходимо определить наружный диаметр малогабаритной
КП из соотношения: мм. (6.4) Затем, определим внутренний диаметр внешнего
проводника малогабаритной КП. , мм. (6.5) Для малогабаритной КП толщина внешнего
проводника t=0,1 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по 0,1 мм
каждая, внешняя изоляция выполнена из поливинилхлоридной ленты толщиной 0,23 мм.
Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника малогабаритной КП равен:
мм. Из выражения (6.1) при Zв=75 Ом и ?=1,22 определим диаметр внутреннего проводника
малогабаритной КП. (6.6) Диаметр скрученного сердечника, состоящего из
четырех КП одинакового размера определяется по формуле: мм. (6.7) Коаксиальный
кабель типа МКТ-4 содержит пять симметричных групп. Диаметр симметричной группы
кабеля, содержащего четыре КП одинакового размера будет составлять: мм. (6.8)
Затем определим диаметр изолированной жилы симметричной группы: мм. (6.9) Диаметр
токопроводящей жилы определяется как: мм. (6.10) Поскольку do

Реферат: Turbo Basic прикладной

Министерство общего и профессионального образования Российской федерации

Южно-Уральский Государственный университет

Кафедра строительных материалов

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Информатика»

Выполнил студент группы АС-145 Ахтямов Руслан Рашидович
Руководитель проекта Абызов Виктор Александрович
Нормоконтроль Семеняк Григорий Сергеевич
К защите
Проект защитил с оценкой

Челябинск 2001

ВВЕДЕНИЕ

Информатика является одной из важных научных дисциплин. Она изучает методы представления, накопления, передачи и обработки информации с помощью электронно-вычислительных машин. Знание информатики необходимо для плодотворной творческой деятельности инженера любой специальности. Эта дисциплина требует необходимые знания по математике и другим предметам.

Разработка данного курсового проекта основано на разработке программы расчета среднего балла студентов АС-145 и АС-144 по результатам зимней сессии. Эта программа достаточно актуальна. При различного рода дополнениях в эту программу можно рассчитать средние балы любого количества студентов, любых групп. Так же можно ее использовать для выявления отличников по определенным предметам, для возможного их поощрения. Эта программа может облегчить работу кураторов, деканата по надзору за успеваемостью студентов, а так же для начисления стипендии студентам.
Программа может сохранять таблицы в файлы, что значительно облегчают работу.

Программа затрагивает широкий круг вопросов. Ее разработка отвечает интересам всего изучаемого курса информатики, потому что она требует самостоятельного углубленного изучения информации для программирования, которая не входит в курс обучения по данной дисциплине.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Разработать программу расчета среднего балла студентов групп АС-144, АС-145 по результатам зимней сессии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Титульный лист
1
Введение
2
Задание на курсовую работу
3
Содержание работы

4
Аннотация
5
Формулировка задачи. Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке

6
Блок-схема алгоритма решения задачи

7
Текст программы
8
Подробное построчное описание хода работы программы.

11
Контрольный пример проверки решения задачи

13
Список используемой литературы

14

АННОТАЦИЯ

Курсовой проект по дисциплине «Информатика»

Курсовой проект посвящен для расчета среднего балла студентов АС-144 и
АС-145 по результатам зимней сессии, а так же выявление отличников по определенным дисциплинам. Он может применен подобных расчетов в любых других группах.

Педагогической задачей курсового проекта является глубокое и детальное изучение такого языка программирования, как Turbo Basic.

В курсовом проекте содержится текст программы, исходные данные которой вводятся помощью файла последовательного доступа, для этого разработана специальная пред-программа. результаты расчета выводятся на экран в виде таблицы и файла последовательного доступа.

К тексту курсового проекта прилагается блок-схема алгоритма решения задачи построчное описание хода программы контрольный пример проверки решения задачи и дискета которая содержит файл программы.

Формулировка задачи. Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке.
Формулировка задачи:

Разработать программу расчета среднего балла студентов групп АС-144, АС-145 по результатам зимней сессии.
Исходные данные: результаты сдачи экзаменов на день окончания зимней сессии
2001 года.
Дополнительные условия разработки программы:

1. Исходные данные для программы вводить с помощью файла последовательного доступа;

2. Результаты расчета ранжировать по уменьшению(первая строка содержит фамилию студента, имеющего максимальный средний балл) и вывести в виде таблицы на экран и в файл последовательного доступа.

3. Вывести на экран по алфавиту фамилии студентов, получивших оценку

«отлично», сгруппировав их по дисциплинам.

Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке:

Стоковые переменные — имена представляются строковые значения, эти значения могут изменяться в ходе выполнения программ.

Константы – группа литер, окруженных двумя кавычками, значения которых не изменяется в ходе программы.

Файл последовательного доступа – файлы созданные последовательностью символов в кодах ASCCI.

Программа – набор кодов символов или кодов команд, выполняемых в определенной последовательности.

Команда – инструкция о выполнении некоторой операции.

Массив – группа строковых и числовых данных, разделяющих между собой одно и то же мы.

Цикл – содержит некоторое количество операций, которое многократно повторяется в программе.

БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ начало

b$=»Фамилия», с$=»Имя», d$=»Отчество», r$=»дисциплина», I$=»Средний»,j$=»бал», g$=»матем»,h$=»физика»,f$=»нач/геом»

вывод b$, с$, d$,r$, I$,j$, g$,h$,f$

i=1,50

k=b(1,i) f=b(2,i) c=b(3,i) p=(k+f+c)/3 q(i)=p pol(I)=I p=0

n=1,50

I=1,49

Нет

C=q(I+1) q(i)=q(I+1) q(i)=c q(i)

Контрольная работа: Варианты цифрового звуковоспроизведения

Министерство образования РФ

Пермский институт (филиал) ГОУ ВПО

Российский государственный торгово-экономический университет

Кафедра Информационных технологий

Контрольная работа по Информатике

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Выполнил: студент группы МЗ-14

Бабаев Октай Ширинбала оглы

Проверил: доцент кафедры

Информационных технологий

к.т.н., Вшивков О.Ю.

Пермь 2009

Содержание

Введение

1.Реферат

1.1 «Принцип действия, основные параметры и конструктивное исполнение накопителей на дисках DVD. Стандарты оптических дисков»

1.2 Основы устройства DVD

1.3 Возможности использования DVD

2. Новые форматы дисков

2.1 Работа в MS Excel

3 Работа в графических редакторах

3.1 Paint

3.2 PowerPoint

4 Кодирование информации

Список литературы

Заключение

Введение

В конце 70-х годов прошедшего века две компании, Philips и Sony, серьезно занялись вопросом цифрового звуковоспроизведения. Они приступили к разработке нового типа носителей, базирующихся на оптической технологии записи и считывания данных, который был призван прийти на смену виниловым грампластинкам. В результате в 1982 г. появились привычные нам сегодня музыкальные компакт-диски CD Digital Audio (CD-DA), спустя два года вышли и компьютерные CD-ROM. Их характеристики были определены исходя из поставленной первоначально задачи — записи музыки. С этим связан выбор концентрической дорожки (собственно, как и на грампластинках), более пригодной для последовательного, а не для произвольного доступа к данным, характерного для компьютерных систем. Емкость дисков, первоначально составлявшая 650 Мбайт, была выбрана с точки зрения возможности записи 74 мин. музыки.

Похоже, неожиданно для самих создателей новинка пришлась ко двору в ПК. Именно благодаря приводам CD-ROM воз никло понятие «мультимедиа», в компьютерах платформы PC появились аудио функции, пришли большие деньги в игровую индустрию. Технология развивалась, вслед за «штампованными» заводскими CD-ROM были созданы диски с однократной (CD-R) и многократной (CD-RW) записью.

Дальнейшая эволюция технологий записи информации на оптические носители информации привели к созданию DVD приводов и дисков с возможностью записи еще большего количества информации (до 17 Гбайт на двухслойный двухсторонний диск). Предпосылкой для разработки такого типа оптических носителей, сначала называвшихся Digital Video Disc и потом переименованных в Digital Versatile Disc, что подчеркивает их универсальность, послу жило желание вслед за музыкой «переложить на цифру» и фильмы.

Следующим этапом развития технологий оптических дисков вероятно станет применение новых стандартов последнего поколения DVD с еще более высокой плотностью записи: HD DVD или Blu-Ray. Исход борьбы между сторонниками которых пока неизвестен.

В настоящее время наиболее интересной разработкой является новейший тип носителей информации, под общим названием FMD ROM (fluorescent multilayer disk), то есть флуоресцентный многослойный диск с уже сегодня достигнутой вместимостью 140 Гбайт, что не является теоретическим пределом. К сожалению, из-за высокой стоимости оборудования, реализующего технологии FMD, говорить об их практическом применении еще преждевременно.

1 Реферат

1.1 «Принцип действия, основные параметры и конструктивное исполнение накопителей на дисках DVD. Стандарты оптических дисков»

Компьютерная техника всё больше находит своё применение в самых разных отраслях деятельности человека, начиная от элементарных расчётов кротчайшего пути из одной точки в другую и кончая сложнейшими космическими вычислениями. Но возникает одна проблема: где хранить собранную человеком за время его деятельности информацию. Очень важно, чтобы эта информация была защищена. Многие фирмы-разработчики разрабатывали пути решения этой проблемы. 0 том, что обычные диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для компьютеров, общеизвестно, да и вписать произвольную информацию в структуру диска довольно сложно. И решение этих проблем заключается в новейшем изобретении DVD. В принципе, это компакт диски, внешне ни чем не отличающиеся от обычных.

После нескольких лет обсуждения (и довольно жесткой конкуренции) различных вариантов улучшенных оптических дисков, имевших звучные названия, 15 сентября 1995 года между различными группами разработчиков было наконец достигнуто принципиальное согласие о технических основах создания нового диска. 8 декабря 1995 крупнейшие производители приводов CD-ROM и связанных с ними устройств (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали окончательное соглашение, утвердив не только «тонкости» формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). HDCD (High Den city CD — диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD). SD (Super Density — сверхвысокой плотности). Таким образом, этим компаниям удалось предотвратить повторение борьбы за «лучший стандарт», помня о печальном опыте борьбы VHS стандарта против Betamax. Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения — даже название не находит единогласной поддержки. В рядах основателей весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk — цифровой многофункциональный диск.

Основы устройства DVD

DVD-оптические диски, подобные CD. Как и CD-ROM, диски DVD хранят данные, за счет расположенных насечек вдоль спиральных треков на отражающей металлической поверхности, покрытой пластиком. Используемый в устройствах чтения DVD дисков лазер, скользит вдоль треков по насечкам, а отраженный луч интерпретируется приемным устройством в виде единиц или нулей. Основное требование, при разработке DVD, было простым: увеличить емкость хранимых данных, за счет расположения как можно большего числа насечек вдоль треков на диске, при этом технология изготовления должна быть дешевой.

Результатом исследований стала разработка более высокочастотного полупроводникового лазера с меньшей длиной волны, вследствие чего стало возможным использовать насечки более маленького размера.

Подобно CD диску, DVD-диск также имеет размер 120 мм в диаметре.

Подобно CD диску, толщина DVD-диска составляет 1,2 мм (состоящий из двух подложек толщиной 0.6 мм, соединенных вместе). Новые DVD-плейеры поддерживают также стандарт существующих в настоящее время аудио компакт-дисков.

Главное отличие CD от DVD, конечно, в повышенной плотности записи информации. За счет перевода считывающего лазера из инфракрасного диапазона (длина волны 780 нм) в красный (с длиной волны 650 нм или 635 нм) и увеличения числовой аппаратуры объектива до 0,6 (против 0,45 в CD). Достигается это всё более чем двух кратным уплотнением дорожек и укорочением длины питов (отражающих выступов/впадин). Модифицированная архитектура ПК направляет данные с накопителя DVD на декодер, минуя системную шину. Изменилась не только физическая плотность размещения информации на диске, но и способы ее представления.

DVD может существовать в нескольких модификациях. Самая простая из них отличается от обычного диска только тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную толщину (1,2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0,6 мм). Вторая половина — это плоский верхний слой. Емкость такого диска достигает 4,7 ГБ и обеспечивает более двух часов видео телевизионного качества (компрессия MPEG-2). Кроме того, без особого труда на диске могут дополнительно сохраняться высококачественный стереозвук (на нескольких языках!) и титры (также многоязычные).

Если оба слоя несут информацию (в этом случае нижнее отражающее покрытие полупрозрачное), то суммарная емкость составляет 8,5 ГБ (некоторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью сократить взаимные помехи при считывании дальнего слоя). Также существуют двухсторонние двухслойные диски. В этом случае их емкость составит 17 ГБ.

Существует диск в формате DVD-R. Идейно они подобны CD-R — это диски с однократной возможностью записи, в которых вместо углеродной пленки используется слой органического красителя. Запись производится путем выжигания отверстий в этом слое. Правда, из-за некоторых ограничений, связанных с применением красителя, емкость односторонних дисков DVD-R меньше, чем DVD-ROM (около 4 GB по сравнению с 4,7 GB). Кроме того, подобная технология не подходит для создания двухслойных дисков. В DVD-RAM для обеспечения возможности многократной перезаписи используется материал, в котором одновременно могут сосуществовать две фазы (rewritable phase-change material).

1.3Возможности использования DVD

Сегодня почти все персональные компьютеры имеют устройство CD-ROM. Когда CD-ROM впервые появился в 1986 году, его емкость в 680 Мб была во много раз больше емкости типичного жесткого диска, и не существовало программ, которые могли бы полностью заполнить CD. Теперь положение вещей изменилось. Современные PC имеют жесткие диски емкостью в десятки гигабайт, а многие игры с мультимедиа содержимым слишком большие, что бы поместиться на одном CD. Существующие приводы DVD имеют несколько более медленную скорость вращения дисков, по сравнению с устаревшими устройствами CD-ROM c 3-х кратной скоростью. Однако, благодаря более плотному размещению данных на DVD, скорость их передачи соответствует 9-ти кратной скорости передачи данных приводов CD-ROM, что в цифрах соответствует передачи около 1.3 MB/sec.

Сегодня наблюдается тенденция внедрения DVD в сектор PC. Имея установленный DVD-ROM в вашем компьютере, вам останется лишь добавить декодер и можно наслаждаться отличным видео и звуком

Декодер звука и видео содержит около 1 миллиона транзисторов и является одним из самых сложных компонентов DVD плеера. В случае использования компьютеров, функцию декодера может выполнять центральный процессор. Декодер выполняет три основные функции:

— Разделение и синхронизация звуковых и видео данных.

— Декодирование видео данных и форматирование их для вывода на монитор или телевизор.

— Декодирование звуковых данных и форматирование их для вывода на акустическую систему.

Вдобавок ко всему, декодер звука и видео должен реализовывать функцию экранного меню (OSD), уметь кодировать шестиканальный звук в формат Dolby ProLogic и поддерживать старые форматы, такие как VideoCD 2.0, CD-Digital Audio и т.д.

DVD надо рассматривать как систему. Система мастеринга форматирует звук и видео и соединяет их вместе в один файл данных. Вдобавок, система мастеринга кодирует сегменты фильма для родительского контроля, управляет дорожками с разными языками, форматирует титры и субтитры, ставя их в соответствие определенной видеопоследовательности, а так же шифрует видео и звук в случае необходимости

В виду того, что DVD является дисковым носителем, в отличие от пленки в VHS кассетах, механизма проигрывателя имеет возможность поиска и проигрывания любого места на диске. Также имеется возможность сделать паузу, проигрывание с медленной скоростью или наоборот ускоренное, причем все это с более чистым изображением по сравнению с видеомагнитофоном. Возможность произвольного доступа к любой части фильма обеспечивает очень интересные возможности, такие как различные варианты окончания картины, просмотр эпизода под разными углами камеры, просмотр биографий снявшихся актёров, музыкальных клипов к фильму или дополнительная дорожка на всём протяжении ленты с комментариями режиссёра. Благодаря большой емкости DVD дисков стало возможно применение многопотоковости данных. Например, Вы можете наслаждаться просмотром программ на различных языках, или даже продублированных на разных языках, причем перевод может быть и в виде субтитров. Используя пульт дистанционного управления или компьютерную программу, у вас будет возможность выбора из 8 разных языков, причем со стерео звуком или вы сможете выбрать субтитры на одном из 32 возможных языков.

Для реализации стольких возможностей в одном устройстве весь фильм хранится на диске, включая сцены, которые должны быть недоступны для просмотра детьми. Для реализации родительского контроля, плеер должен пропускать соответствующие «запретные» сцены. В то время как это звучит довольно просто, на практике пропуск сцен без паузы при проигрывании звука и видео очень сложная задача. Плеер должен иметь специальный буфер (временную память) достаточно емкий, для поддержки проигрывания звука и видео, в то время, когда механизм считывания позиционирует лазер для пропуска запретных сцен. Система мастеринга должна знать заранее, какого размера должен быть буфер и какое максимальное время потребуется для пропуска запретной сцены (включая время поиска следующего фрагмента).

Именно эта связь между системой мастеринга и плеером объясняет, почему DVD диск должен рассматриваться более широко, а именно, как система.

2. Новые форматы дисков

Компания Hitachi Maxell объявила о начале серийного производства записываемых дисков формата Blue Ray 1.0. Новые диски емкостью 23 ГБ могут вместить на себя до 2 часов записи видео высокой четкости. Объем дисков формата Blue-Ray может достигать 100 ГБ. Рекомендованная розничная цена — 25 евро. Носители выпускаются в защитном картридже.

Спецификация: Емкость диска: 23 ГБ. Длина волны лазера: 405 нм. Числовая апертура: 0,85. Скорость передачи данных: 36 Мб/с. Диаметр диска: 120 мм. Защитный слой: 0.1 мм. Размеры картриджа: 129 х 131 х 7 мм.

Как альтернатива DVD также существует формат HD DVD. Между этими форматами существует жесткая конкуренция, и пока ни один из форматов не утвержден для всеобщего пользования, как это было с DVD.

Очередной сценарий мирного окончания войны двух новых форматов оптических дисков Blu-ray и HD DVD предложила на днях компания New Medium Enterprises (NME), уже известная нам по попытке создания собственной альтернативы дискам высокой четкости — HD VMD. По данным из неофициальных источников, инженерам NME якобы удалось разработать технологию доступного многослойного DVD-диска, позволяющего записать один и тот же фильм сразу в трех форматах — Blu-ray, HD DVD и DVD.Сообщается, что себестоимость производства одного такого универсального носителя будет составлять всего 9 центов, что лишь на 3 цента дороже по сравнению с обычными DVD. Конечно, в эту сумму не включены лицензионные отчисления сразу за три содержащиеся на диске версии записываемого фильма, а также стоимость соответствующего плеера (вероятно, новый универсальный формат не будет читаться обычными проигрывателями Blu-ray, HD DVD или DVD).

К тому же, это не первая попытка создания мультиформатного многослойного оптического диска — совсем недавно аналогичную разработку совместно представили компании Memory-Tech Corporation и Toshiba Corporation.

Судя по всему, новейшие стандарты Blu-Ray и HD DVD могут уже в ближайшее время оказаться не у дел из-за появления еще одного серьезного конкурента в лице спецификации HVD (holographic versatile disc – голографический многофункциональный диск). Как сообщается,этот стандарт находился в разработке на протяжении почти 20 последних лет, и сейчас эта работа близится к завершению. Продвигать HVD будут две компании: американская InPhase и японская Optware. Последняя заявляет, что к концу 2006 года на рынок вполне могут быть выпущены HVD-приводы и носители ёмкостью 200 Гб, которые по сравнению с уже существующими стандартами будут работать быстрее и потенциально могут быть приняты в качестве стандарта для выпуска, скажем, видеопродукции. В общем, тема голографических дисков становится все более популярной, что вряд ли понравится компаниям, занимающимся продвижением HD DVD и Blu-Ray.

Ученые из японского университета города Киото недавно объявили о технологическом прорыве в области лазерных технологий, благодаря которому в будущем удастся на порядок увеличить ёмкость оптических дисков современных стандартов HD DVD и Blu-ray. Столь выдающихся результатов можно будет добиться путем «вживления» в миниатюрные полупроводниковые чипы многослойных кристаллов из стекловолокна, что позволит более точно управлять пучком лазерных лучей и придавать им необходимые форму и размеры.

Для практического использования очень перспективным выглядит тот факт, что диаметр лазерных пучков с помощью новой технологии можно будет существенно уменьшить даже без изменения длины световой волны. А это значит, что технология теоретически может найти применение в уже существующих «синих» лазеров, что создаст возможность для увеличения ёмкости оптических носителей следующего поколения до сотен гигабайт. Иными словами, совсем «свежий» тысячедолларовый проигрыватель BD-P1000, который еще толком никто не успел «распробовать», может оказаться морально устаревшим совсем скоро после появления в розничной продаже.

2.1 Работа в MS Excel

Платежное требование

Товар

Артикул

Количество

Цена

Сумма
Стол

1

2

500

1000
Стул

2

4

200

800
Диван

3

1

2000

2000
Табуретка

4

4

100

400
Матрац

5

8

300

2400
Подушка

6

10

200

2000
Одеяло

7

12

200

2400
Рама

8

3

300

900
Лампа

9

5

500

2500
Кресло

10

4

500

2000
Итого

16400

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Рис. 1 — Диаграмма

3 Работа в графических редакторах

3.1 Paint

Варианты цифрового звуковоспроизведения

3.2 PowerPoint

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Варианты цифрового звуковоспроизведения

4 Кодирование информации

642,658 = 6*82 + 4*81 + 2*80 + 6/81 + 5/82 = 418,82810

888,5610 = 11,000110002

получается путем деления исходного числа на 2

10100,101012 = А,5416

т.к. разбиваем на тетрады 1010 0101 01 и смотрим по таблице перевода

CD,FE16 = 11001101,111111102

получаем, разбив на соответствующие тетрады

1100 1101 1111 1110

Заключение

Это несколько необычное заключение, так как оно не подводит итогов ни в развитии DVD устройств (оно только начинается), ни в этом цикле статей (продолжение следует…). Это всего лишь возможность отметить, что история техники находится на «крутом повороте», и хотя мы можем только догадываться, «что он нам несет» все же некоторые принципы постепенно проясняются. В совокупности с быстро развивающимися компьютерными сетями это даст принципиально новые возможности, может быть, более похожие не на переход от грампластинок к CD, а на переход от рукописей к книгопечатанию. Цифровое видео с его естественными возможностями (начиная с по кадрового просмотра) не просто улучшает качество воспроизведения — изменяет функциональные возможности восприятия.

Сочетание огромного объема информации, которая может сохраняться на DVD, и высокопроизводительных систем обработки этой информации по привычке называемых ПК, также может привести к резким изменениям и в технике, и в мире. К сожалению, развитие никогда не походит на прямую магистраль. И в альянсе DVD также имеются противоречия. Из-за проблем защиты от копирования этот альянс может не дожить до своего «годичного» юбилея. Тем не менее развитие DVD для нужд компьютерной индустрии уже не остановить, и в будущем году мы, наверное, сможем если не встроить в свой компьютер новый привод то хотя бы подержать в руках новый диск.

Список литературы

1. Информатика. Учебник для вузов. Под ред. Симоновича С.В. СПб.: «Питер», 2006.-640 с.

2. Варфоломеев В.И. Программные средства офисного назначение. Практикум М.: МГУК, 2001

3. Хэдворсон М., М. Янг Эффективная работа с Microsoft office 2000 М.: Питер, 2001 — 1232 с.

Контрольная работа: Однокристальные микроЭВМ семейства МК51

Общие сведения об однокристальных микроЭВМ семейства МК51 и их структура

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологий (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).

Использование ОМЭВМ семейства МК51 по сравнению с МК48 обеспечивает увеличение объема памяти команд и памяти данных.

Новые возможности ввода-вывода и периферийных устройств расширяют диапазон применения и снижают общие затраты системы. В зависимости от условий использования, быстродействие системы увеличивается минимум в два с половиной раза и максимум в десять раз.

Семейство МК51 включает пять модификаций ОМЭВМ (имеющих идентичные основные характеристики), основное различие между которыми состоит в реализации памяти программ и мощности потребления.

ОМЭВМ КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51 содержат масочно-программируемое в процессе изготовления кристалла ПЗУ памяти программ емкостью 4096 байт и рассчитаны на применение в массовой продукции. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки.

За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КР1816ВЕ31 и КР183ОВЕ31 не содержат встроенной памяти программ, однако могут использовать до 64 Кбайт внешней постоянной или перепрограммируемой памяти программ и эффективно использоваться в системах, требующих существенно большего по объему (чем 4 Кбайт на кристалле) ПЗУ памяти программ.

Каждая из перечисленных выше микросхем является соответственно аналогом БИС 8051, 80С51, 8751, 8031, 80С31 семейства MCS-51 фирмы Intel (США). Сравнительные данные микросхем приведены в табл. 2.1.

Каждая ОМЭВМ рассматриваемого семейства содержит встроенное ОЗУ памяти данных емкостью 128 байт с возможностью расширения общего объема оперативной памяти данных до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.

Общий объем памяти ОМЭВМ семейства МК51 может достигать 128 Кбайт: 64 Кбайт памяти программ и 64 Кбайт памяти данных.

При разработке на базе ОМЭВМ более сложных систем могут быть использованы стандартные ИС с байтовой организацией, например, серии КР580.

В дальнейшем обозначение «МК51» будет общим для всех моделей семейства, за исключением случаев, которые будут оговорены особо.

ОМЭВМ содержат все узлы, необходимые для автономной работы:

1) центральный восьмиразрядный процессор;

2) память программ объемом 4 Кбайт (только КМ1816ВЕ751, КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51);

3) память данных объемом 128 байт;

4) четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода;

5) два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;

6) систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;

7) последовательный интерфейс;

8) тактовый генератор.

Система команд ОМЭВМ содержит III базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.

Таблица 1.

Микросхемы

Аналог

Объем

Тип

Объем

Максималь-

Ток
внутрен-

памяти

внут-

ная частота

потреб-
ней па-

про-

ренней

следования

ления,
мяти про-

грамм

памяти

тактовых

грамм,

данных,

сигналов,

байт

байт

МГц

мА
КР1816ВЕ31

8031АН

—

внешн.

128

12,0

150,0
КР1816ВЕ51

8051АН

4К

ПЗУ

128

12,0

150,0
КМ1816ВЕ751

8751Н

4К

ППЗУ

128

12,0

220,0
КР1830ВЕ31

80С31ВН

—

внешн.

128

12,0

18,0
КР1830ВЕ51

80С51ВН

4К

ПЗУ

128

12,0

18,0

ОМЭВМ имеет:

— 32 POH;

— 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов;

— набор регистров специальных функций.

POH и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, SPECIAL FUNCTION REGISTERS) с указанием их адресов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Обозначение

Наименование

Адрес
* АСС

Аккумулятор

0Е0Н
* В

Регистр В

0F0H
* PSW

Регистр состояния программы

0D0H
SP

Указатель стека

81Н
DPTR

Указатель данных. 2 байта:

DPL

Младший байт

82Н
DPH

Старший байт

83Н
* Р0

Порт 0

80Н
* Р1

Порт 1

90Н
* Р2

Порт 2

0А0Н
* РЗ

Порт 3

0В0Н
* IP

Регистр приоритетов прерываний

0В8Н
* IE

Регистр разрешения прерываний

0А8Н
TMOD

Регистр режимов таймера/счетчика

89Н
* TCON

Регистр управления таймера/счетчика

88Н
TH0

Таймер/счетчик 0. Старший байт

8СН
TL0

Таймер/счетчик 0. Младший байт

8АН
TH1

Таймер/счетчик 1. Старший байт

8DH
TL1

Таймер/счетчик 1. Младший байт

8ВН
* SCON

Управление последовательным портом

98Н
SBUF

Буфер последовательного порта

99Н
PCON

Управление потреблением

87Н

* — регистры, допускающие побитовую адресацию.

Ниже кратко описываются функции регистров, приведенных в таблице 1. Подробно эти регистры рассматриваются в соответствующих разделах настоящего описания.

Аккумулятор. АСС — регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для работы с аккумулятором, используют мнемонику «А», например, MOV А, Р2.

Мнемоника «АСС» используется, к примеру, при побитовой адресации аккумулятора. Так, символическое имя пятого бита аккумулятора при использовании ассемблера ASM51 будет следующим: АСС. 5.

Регистр В. Используется во время операций умножения и деления. Для других инструкций регистр В может рассматриваться как дополнительный сверхоперативный регистр.

Регистр состояния программы. Регистр PSW содержит информацию о состоянии программы.

Указатель стека SP. 8-битовый регистр, содержимое которого инкрементируется перед записью данных в стек при выполнении команд PUSH и CALL.

При начальном сбросе указатель стека устанавливается в 07Н, а область стека в ОЗУ данных начинается с адреса 08Н.

При необходимости путем переопределения указателя стека область стека может быть расположена в любом месте внутреннего ОЗУ данных микроЭВМ.

Указатель данных. Указатель данных (DPTR) -состоит из старшего байта (DPH) и младшего байта (DPL). Содержит 16-битовый адрес при обращении к внешней памяти. Может использоваться как 16-битовый регистр или как два независимых восьмибитовых регистра.

Порт0—ПортЗ. Регистрами специальных функций Р0, Р1, Р2, РЗ являются регистры-«защелки» соответственно портов Р0, Р1, Р2, РЗ.

Буфер последовательного порта. SBUF представляет собой два отдельных регистра: буфер передатчика и буфер приемника. Когда данные записываются в SBUF, они поступают в буфер передатчика, причем запись байта в SBUF автоматически инициирует его передачу через последовательный порт. Когда данные читаются из SBUF, они выбираются из буфера приемника.

Регистры таймера. Регистровые пары (TH0.TL0) и (THI.TLI) образуют 16-битовые счетные регистры соответственно таймера/счетчика 0 и таймера/счетчика 1.

Регистры управления. Регистры специальных функций IP, IE, TMOD, TCON, SCON и PCON содержат биты управления и биты состояния системы прерываний, таймеров/счетчиков и последовательного порта.

ОМЭВМ при функционировании обеспечивает: — минимальное время выполнения команд сложения — 1 мкс: — аппаратное умножение и деление с минимальным временем выполнения команд умножения/деления — 4 мкс.

В ОМЭВМ предусмотрена возможность задания частоты внутреннего генератора с помощью кварца, LC-цепочки или внешнего генератора.

Архитектура семейства МК51 несмотря на то, что она основана на архитектуре семейства МК48, все же не является полностью совместимой с ней. В новом семействе имеется ряд новых режимов адресации, дополнительные инструкции, расширенное адресное пространство и ряд других аппаратных отличий.

Расширенная система команд обеспечивает побайтовую и побитовую адресацию, двоичную и двоично-десятичную арифметику, индикацию переполнения и определения четности/нечетности, возможность реализации логического процессора.

Важнейшей и отличительной чертой архитектуры семейства МК51 является то, что АЛУ может наряду с выполнением операций над 8-разрядными типами данных манипулировать одноразрядными данными. Отдельные программно-доступные биты могут быть установлены, сброшены или заменены их дополнением, могут пересылаться, проверяться и использоваться в логических вычислениях.

Тогда как поддержка простых типов данных (при существующей тенденции к увеличению длины слова) может с первого взгляда показаться шагом назад, это качество делает микроЭВМ семейства МК51 особенно удобными для применений, в которых используются контроллеры. Алгоритмы работы последних по своей сути предполагают наличие входных и выходных булевых переменных, которые сложно реализовать при помощи стандартных микропроцессоров.

Все эти свойства в целом называются булевым процессором семейства МК51.

Благодаря такому мощному АЛУ набор инструкций микроЭВМ семейства МК51 одинаково хорошо подходит как для применений управления в реальном масштабе времени, так и для алгоритмов с большим объемом данных.

Микросхемы семейства КМ1816ВЕ751 конструктивно выполнены в металлокерамическом корпусе типа 2123.40-6 с прозрачной для ультрафиолетового излучения крышкой. Остальные рассматриваемые в данном описании ОМЭВМ семейства МК51 конструктивно выполнены в пластмассовых корпусах типа 2123.40-2.

Условное графическое обозначение микросхем показано на рис. 1, назначение выводов приведено в табл. 2.

ОМЭВМ состоит из следующих основных функциональных узлов: блока управления, арифметико-логического устройства, блока таймеров/счетчиков, блока последовательного интерфейса и прерываний, программного счетчика, памяти данных и памяти программ.

Двусторонний обмен информацией между функциональными блоками осуществляется с помощью внутренней 8-разрядной магистрали данных.

Однокристальные микроЭВМ семейства МК51

Рис .1. Условное графическое обозначение

Таблица 2.2

N вывода

Обозн.

Назначение

Тип
1-8

P1.0-P1.7

8-разрядный двунаправленный порт Р1. Вход адреса А0-А7 при проверке внутреннего ПЗУ (РПЗУ).

вход/ выход
9

RST

Сигнал общего сброса. Вывод резервного питания ОЗУ от внешнего источника (для 1816)

вход
10-17

P3.0-P3.7

8-разрядный двунаправленный порт P3 с дополнительными функциями:

вход/ выход
P3.0

Последовательные данные приемника — RxD

вход
P3.1

Последовательные данные передатчика — TxD

выход
P3.2

Вход внешнего прерывания 0- INТ0

вход
P3.3

Вход внешнего прерывания 1- INTI

вход
P3.4

Вход таймера/счетчика 0: — Т0

вход
P3.5

Вход таймера/счетчика 1: — Т1

вход
P3.6

Выход стробирующего сигнала при

выход
записи во внешнюю память данных: — WR

P3.7

Выход стробирующего сигнала при чтении из внешней памяти данных — RD

выход
18 19

BQ2 BQI

Выводы для подключения кварцевого резонатора.

выход вход
20

0 В

Общий вывод

21-28

P2.0-P2.7

8-разрядный двунаправленный порт Р2. Выход адреса А8-А15 в режиме работы с внешней памятью. В режиме проверки внутреннего ПЗУ выводы Р2.0 — Р2.6 используются как вход адреса А8-А14. Вывод Р2.7 -разрешение чтения ПЗУ: — Е

вход/ выход
29

PME

Разрешение программной памяти

выход
30

ALE

Выходной сигнал разрешения фиксации адреса. При программировании РПЗУ сигнал: — PROG

вход/ выход

Литература

Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр. -М: ДМКПресс, 2008. — 272 с.: ил. (Серия «Справочник»).

Борзенко А.Е. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: ТОО фирма «Компьютер Пресс», 2006. – 344с.: ил.

Цифровые интегральные микросхемы: Справ./М. И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо.–Мн.: Беларусь, 2001. – 493 с.: ил.

ДСТУ 3008-95. Документация. Отчеты в сфере науки и техники. Структура и правила оформления.

Охрана труда в вычислительных центрах. Ю.Г. Собаров и др. – М.: Машиностроение, 2000. – 192с.

Курсовая: Управленсески учет (курсовая) ИНЖЭКОН

II. Практическая часть.
Остатки по счетам бухгалтерского учета на начало 01 января 2004 г.

тыс. руб.
|Номер|Наименование |Стоимость по |ТЗР |Фактическая |
| | |цене | |себестоимост|
|счета| |приобретения | |ь |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|10/1 |Основные материалы |34100 |1650 |35750 |
|10/6 |Вспомогательные |6800 |550 |7350 |
| |материалы | | | |
|12/1 |Инвентарь |22700 |1300 |24000 |

Плановая калькуляция себестоимости единицы продукции —

1 т жидкой каустической соды. (руб.)

| | Наименование статей |Жидкая |
|№ n/n|калькуляции |каустическая |
| | |Сода |
|1 | 2 |3 |
| 1. | Сырье и материалы |95400 |
| 2. | Полуфабрикаты собственного производства |400 000 |
| 3. | Вспомогательные материалы |17 000 |
| 4. | Топливо на технологические цели |17 100 |
| 5. | Энергия на технологические цели |65 700 |
| 6. | Основная з/плата производственных рабочих |32 000 |
| 7. | Дополнительная заработная плата |4000 |
| 8. | Отчисления на социальное страхование |13 860 |
| 9. | Расходы на подготовку и освоение производства|- |
| 10. | Общецеховые расходы |60 900 |
| 11. | Общезаводские расходы |26 000 |
| | Итого: Производственная себестоимость |731 960 |

Плановая калькуляция себестоимости единицы продукции —

1 т едкого натра. ( руб.)

| | Наименование статей |Едкий натр |
|№ n/n|калькуляции | |
|1 | 2 |3 |
| 1. | Сырье и материалы |345 000 |
| 2. | Полуфабрикаты собственного производства |925 000 |
| 3. | Вспомогательные материалы |10 500 |
| 4. | Топливо на технологические цели |47 000 |
| 5. | Энергия на технологические цели |148 000 |
| 6. | Основная заработная плата производственных |63 600 |
| |рабочих | |
| 7. | Дополнительная заработная плата |9 400 |
| 8. | Отчисления на социальное страхование |28 105 |
| 9. | Расходы на подготовку и освоение производства |2 000 |
| 10. | Общецеховые расходы |227 000 |
| 11. | Общезаводские расходы |42 000 |
| | Итого: Производственная себестоимость |1 847 605 |

Расчеты:

Операция №8

Ведомость распределения ТЗР

Списываются ТЗР Относящиеся на производство каустика, каустической соды, едкого натра.

|N |Содержание |Вид |Учетная |Сумма |
|п/п| |материала |стоимость |отклонений |
| | |(группа |материалов(гру|или ТЗР |
| | |материалов)|ппы | |
| | | |материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |Остаток на начало месяца|Материалы |34 100 |1 650 |
| |на складах, в | | | |
| |кладовых | | | |
| |подразделений организации| | | |
| |и | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |200 300 |3 650 |
| |месяц (без | | | |
| |внутреннего оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |234 400 |5 300 |
|4 |Процент отклонений или | | |2,26 |
| |ТЗР | | | |
| |(5300/234400) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |Производство каустика | |136 100 |3076 |
| |Производство каустической | | | |
| |соды | |37 100 |838 |
| |Производство едкого натра | |53 000 |1199 |
| | | | | |

Списываются ТЗР относящиеся на обслуживание оборудования цехов №1,2, содержание цехов №1,2 и общезаводские службы

|N |Содержание |Вид материала |Учетная |Сумма |
|п/п | |(группа |стоимость |отклонений|
| | |материалов) |материалов |или ТЗР |
| | | |группы | |
| | | |материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |Остаток на начало |Вспомогательные |6 800 |550 |
| |месяца на складах, |материалы | | |
| |в кладовых | | | |
| |подразделений | | | |
| |организации и | | | |
| | | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |1 450 |750 |
| |месяц | | | |
| |(без внутреннего | | | |
| |оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |8250 |1300 |
|4 |Процент отклонений или| | |15,8 |
| |ТЗР | | | |
| |(1300/8250) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |обслуживание | | | |
| |оборудования цех 1 | |330 |52 |
| |Цех 2 | |210 |33 |
| |Содержание | | | |
| |цех 1 | |110 |17 |
| |цех 2 | |100 |16 |
| |Общезаводские службы | |210 |33 |

Списываются ТЗР относящиеся на обслуживание оборудования цехов №1,2, содержание цехов №1,2 , заводоуправление, парокотельный цех

|N |Содержание |Вид |Учетная |Сумма |
|п/п | |материала |стоимость |отклонений или |
| | |(группа |материалов9груп|ТЗР |
| | |материалов) |пы материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |На начало месяца на |Инвентарь |22 700 |1300 |
| |складах, в | | | |
| |кладовых | | | |
| |подразделений | | | |
| |организации и | | | |
| | | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |2 750 |650 |
| |месяц | | | |
| |(без внутреннего | | | |
| |оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |25 450 |1 950 |
|4 |Процент отклонений или| | |7,7 |
| |ТЗР | | | |
| |(1950/25450) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |обслуживание | | | |
| |оборудования цех 1 | |820 |63 |
| |цех 2 | |740 |57 |
| |Содержание | | | |
| |Цех 1 | |550 |42 |
| |Цех 2 | |570 |44 |
| |Заводоуправление | |560 |43 |
| |Парокотельный цех | |540 |42 |

Операция №21

Дебет сч. 23 =22384

120т+210т+160т+12т = 502 тонны
Списываем фактическую себестоимость пара используемого на изготовление продукции
Раствор каустика (120 т)=(22384/502)*120=5189

Жидкая каустическая сода (210 т)= (22384/502)*210=9081

Едкого натра (160 т)= (22384/502)*160=6919
Хозяйственные нужды заводоуправления (12 т)= (22384/502)*12=535

Операция №22

Оприходована на склад побочная продукция при производстве жидкого каустика
Хлор-газ- 35 тонн по цене 600 тыс. руб. за единицу =35*600=21000
Водород- 20 тыс. м по 100 тыс. руб за 1 тыс.м=20*100=2000
Итого: 21000+2000=23000 тыс. руб

Операция №23

(таблица: расчет распределения производственных расходов)

Операция №24

(таблица: расчет распределения общехозяйственных расходов)

Операция №25,27,28

(карточки учета затрат по производству жидкой каустической соды, едкого натра, раствора каустика)

Операция №29

Плановая себестоимость =1 847 605 руб.
Готовая продукция поступила 158 тонн
1 847 605 *158=291 921 тыс.руб –готовая продукция по плановой себестоимости

Операция №30

Выявляются и списываюся отклонения в фактической себестоимости от плановой
Фактическая себестоимость = тыс. руб, а плановая себестоимость=275674 тыс. руб, отклонение=6202 тыс. руб

Отчетная калькуляция себестоимости жидкой каустической соды за январь 2004г.

|№ | Наименование статей |Фактические | Затраты на 1 т |
| | | |(руб.) |
|п/п | |Затраты на 400т|по плану |по отчету |
| 1. | Сырье и материалы |35739 |95 400 |89348 |
| 2. | Полуфабрикаты |150000 |400 000 |375000 |
| |собственного производства| | | |
| 3. | Вспомогательные |0 |17 000 |0 |
| |материалы | | | |
| 4. | Топливо на |6300 |17 100 |15750 |
| |технологические цели | | | |
| 5. | Энергия на |27181 |65 700 |67953 |
| |технологические цели | | | |
| 6. | Основная зарплата |9100 |32 000 |22750 |
| |производственных рабочих | | | |
| 7. | Дополнительная |1260 |4 000 |3150 |
| |заработная плата | | | |
| 8. | Отчисления на социальное|3504 |13 860 |8760 |
| |страхование | | | |
| 9. | Расходы на подготовку и |0 |- |0 |
| |освоение производства | | | |
| 10. | Общецеховые расходы |14419 |60 900 |36048 |
| 11. | Общезаводские расходы |6104 |26 000 |15260 |
| | Итого: Производственная |253607 |175 475 |634018 |
| |себестоимость | | | |

Отчетная калькуляция себестоимости едкого натра за январь 2004г.

|№ | Наименование статей |Фактические | Затраты на 1 т |
| | | |(руб.) |
|п/п | |Затраты на 158 т|по плану |по отчету |
| 1. | Сырье и материалы |51055 |339 500 |323133 |
| 2. | Полуфабрикаты |140000 |910 000 |886076 |
| |собственного производства| | | |
| 3. | Вспомогательные |0 |10 400 |0 |
| |материалы | | | |
| 4. | Топливо на |7100 |46 000 |44936 |
| |технологические цели | | | |
| 5. | Энергия на |24119 |140 000 |152652 |
| |технологические цели | | | |
| 6. | Основная зарплата |9600 |62 400 |60759 |
| |производственных рабочих | | | |
| 7. | Дополнительная |1330 |8 600 |8418 |
| |заработная плата | | | |
| 8. | Отчисления на социальное|3696 |27 335 |23392 |
| |страхование | | | |
| 9. | Расходы на подготовку и |0 |2 000 |0 |
| |освоение производства | | | |
| 10. | Общецеховые расходы |36748 |223 000 |232582 |
| 11. | Общезаводские расходы |8228 |41 500 |52076 |
| | Итого: Производственная |281876 |1 847 605 |1784025 |
| |себестоимость | | | |

Список литературы.
1.Карпова Т.П. Управленческий учет: информационное обеспечение менеджмента.-
М.: Финансы и статистика ,1999.
2. Николаева С.Н. Управленческий учет: реальность и тенденции развития//Финансовая газета. 1993.
3.Палий В.Ф. Основы калькулирования. -М.: Финансы и статистика,2000.
4.Стуков С.А. Система производственного учета и контроля.-М.: Финансы и статистика,1998
5. Яругова А. Управленческий учет.- М.: Финансы и статистика,1991

Реферат: Контроллеры семейства МК51

Однокристальные контроллеры семейства МК51

Однокристальные микроконтроллеры — отдельный класс микросистем. Полный набор их средств расположен на одном кристалле. Сюда кроме центрального процессора входят память, подсистема ввода-вывода, средства поддержки режима реального времени (РВ). Интеграция всех составных частей микро-ЭВМ на одном кристалле внесла ряд ограничений на принципы ее организации, потребовала новых решений в развитии ее архитектуры, не свойственных многокристальным компоновкам. В результате был получен новый класс микроконтроллеров (МК) с присущими только ему принципами построения архитектуры и структурной схемы.

Структурная организация, набор команд и аппаратурно-программные средства ввода/вывода информации микроконтроллеров лучше всего приспособлены для решения задач управления и регулирования в приборах, устройствах и системах автоматики, а не для решения задач обработки данных. Микроконтроллеры не являются машинами классического «фон-неймановского» типа, так как физическая и логическая разделенность памяти программ и памяти данных исключает возможность модификации и/или замены (перегрузки) прикладных программ микроконтроллеров во время работы, что сильно затрудняет их использование в качестве универсальных средств обработки данных.

МК51 имеет в своем составе: процессор, в состав которого входят 1-байтное АЛУ и схема аппаратурной реализации команд умножения и деления; стираемое ПЗУ программ емкостью 4 Кбайта, ОЗУ данных емкостью 128 байт; два 16-битных таймера/счетчика; программируемые схемы ввода/вывода (32 линии); блок двухуровневого векторного прерывания от пяти источников; асинхронный канал дуплексного последовательного ввода/вывода информации со скоростью до 375 кбит/с; генератор, схему синхронизации и управления.

Структурная организация и система команд МК51.

Микроконтроллер выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющем 40 внешних выводов. Через четыре программируемых порта ввода/вывода МК51 взаимодействует со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя состояниями по выходу. В современном исполнении микроконтроллер может быть выполнен также в К-МОП исполнении

Назначение выводов.

GND — потенциал земли;

EA/VPP — отключение резидентной памяти программ/напряжение программирования (21В);

VCC — основное напряжение питания +5В;

ALE/PROG — строб адреса внешней памяти/для подачи уровня GND при программировании;

PSEN — разрешение внешней памяти программ;

RD — стробирующий сигнал при чтении из внешней памяти данных или устройства ввода/вывода;

WR — стробирующий сигнал при записи во внешнюю память данных или устройства ввода/вывода;

T0 — входной сигнал, опрашиваемый по командам условного перехода, так же используется при программировании;

Т1 — входной сигнал, опрашиваемый по командам условного перехода, используется в качестве входа внутреннего счетчика внешних событий;

INT0, INT1 — сигнал запроса прерывания;

RST/VPD — сигнал общего сброса/вход питания при пониженном энергопотреблении;

RXD и TXD — входы последовательного интерфейса;

XTAL1, XTAL2 — входы подключения кварцевого резонатора;

P0, P1, P2, P3 — квазидвунаправленные порты параллельного ввода-вывода (порт P3 несет дополнительные функции)

Арифметико-логическое устройство

8-битное АЛУ может выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения и деления; логические операции и, или, исключающее или, а так же операции сдвига, сброса, инвертирования и т.д. В АЛУ имеются программно недоступные регистры Т1 и Т2, предназначенные для временного хранения операндов, схема десятичной коррекции и схема формирования признаков. Важной особенностью АЛУ является его способность оперировать не только байтами, но и битами. Отдельные программно доступные биты могут быть установлены, сброшены, инвертированы, переданы, проверены и использованы в логических операциях.

Резидентная память

Память программ и память данных, размещенные на кристалле МК51, физически и логически разделены, имеют различные механизмы адресации, работают под управлением различных сигналов и выполняют различные функции.

Память программ(РПП): имеет емкость 4 Кбайта и предназначена для хранения команд, констант, управляющих слов инициализации, таблиц перекодировки входных и выходных переменных и т.п. РПП имеет 16-битную шину адреса, через которую обеспечивается доступ из счетчика команд или из регистра указателя данных. Последний выполняет функции базового регистра при косвенных переходах по программе или используется в командах, оперирующих с таблицами.

Память данных (РПД): предназначена для хранения переменных в процессе выполнения прикладной программы, адресуется одним байтом и имеет емкость 128 байт. Кроме того, к адресному пространству РПД примыкают адреса регистров специальных функций.

Память программ, так же как и память данных, может быть расширена до 64 Кбайт путем подключения внешних БИС.

В МК51 предусмотрены четыре банка по восемь рабочих регистров R0…R7; банк выбирается полем RS в слове состояния программы. Они выполняют общецелевые функции по промежуточному хранению данных. По аналогии с МК48 R0 и R1 каждого банка реализуют также функцию 8-разрядных указателей данных. С помощью набора рабочих регистров существенно уменьшается длительность переключения контекстов ЦП, что очень важно для микроконтроллеров реального времени. В МС51 отсутствует ограничения, накладываемые на процедуры обслуживания прерываний, свойственные МК48.

Память программ (64 Кбайт) — однородная линейная область, реализуемая как внутренними, так и внешними средствами. Для совместимости с МК48 предусмотрен ряд команд, которые позволяют рассматривать память в виде набора 2-Кбайтных банков. Подобно архитектуре МК48 все банки рабочих регистров, а также системный стек располагаются во внутренней памяти данных. Определены два способа адресации памяти: прямой (direct) и косвенный (@Ri, где i=0…1). С помощью прямой адресации доступна только младшая адресного пространства внутренней памяти данных (128 байт), тогда как косвенная обеспечивает доступ к любой ее ячейки из диапазона 256 байт. Введение прямой адресации расширило возможности однокристальных микроконтроллеров по обработки данных. В частности, появились средства доступа к рабочим регистрам и системному стеку, интерпретируемым как обычные ячейки памяти.

Микроконтроллер МК51 имеет развитую подсистему ввода-вывода и средства управления режимом реального времени. Для их управления в микроконтроллере предусмотрен ряд регистров, которые размещены в отдельно прямо адресуемом пространстве специальных регистров (128 байт). Сюда же включены и некоторые регистры ЦП. Пространство специальных регистров вместе с младшей частью адресного пространства внутренней памяти данных образуют прямо адресуемую область. При этом сначала размещается младшая половина пространства внутренней памяти данных, а затем пространство специальных регистров.

Блок регистров специальных функций

Символ

Наименование

Адрес

ACC

Аккумулятор

0E0H

B

Регистр-расширитель аккумулятора

0F0H

PSW

Слово состояния программы

0D0H

SP

Регистр-указатель стека

81H

DPRT

Регистр-указатель данных (DPH)

83H

 

(DPL)

82H

P0

Порт 0

80H

P1

Порт 1

90H

P2

Порт 2

0A0H

P3

Порт 3

0B0H

IP

Регистр приоритетов

0B8H

IE

Регистр маски прерываний

0A8H

TMOD

Регистр режима таймера/счетчика

89H

TCON

Регистр управления/статуса таймера

88H

TH0

Таймер 0 (старший байт)

8CH

TL0

Таймер 0 (младший байт)

8AH

TH1

Таймер 1 (старший байт)

8DH

TL1

Таймер 1 (младший байт)

8BH

SCON

Регистр управления приемопередатчиком

98H

SBUF

Буфер приемопередатчика

99H

PCON

Регистр управления мощностью

87H

Формат слова состояния программы (PSW)

Символ

Позиция

Имя и значение

C

PSW.7

Флаг переноса. Устанавливается и аппаратурными средствами или программой при выполнении арифметических и логических операций

AC

PSW.6

Флаг вспомогательного переноса. Устанавливается и сбрасывается только аппаратурными средствами при выполнении команд сложения и вычитания и сигнализирует о переносе или заеме в бите 3

F0

PSW.5

Флаг 0. Может быть установлен, сброшен или проверен программой как флаг специфицируемый пользователем

RS1

RS0

PSW.4

PSW.3

Выбор банка регистров. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении арифметических операций

OV

PSW.2

Флаг переполнения. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении арифметических операций

—

PSW.1

Не используется

P

PSW.0

Флаг паритета. Устанавливается и сбрасывается аппаратно в каждом цикле команды и фиксирует нечетное/четное число единичных бит в аккумуляторе, т.е. выполняет контроль по четности (PSW.0)

Центральный процессор МК51 содержит специальную логику для выполнения ряда однобитных операций, в которых роль аккумулятора реализует флажок переноса СУ. Для хранения булевых данных в архитектуре МК51 предусмотрено отдельное прямо адресуемое пространство BSEG (256 бит), которое физически совмещено с прямо адресуемой частью внутренней памяти данных и областью специальных регистров. Hапример, аккумулятор A, доступный как элемент регистровой памяти, может быть прямо адресован и как элемент пространства специальных регистров (адрес 0E0h), и как область битов с адресами 0E0h…0E7h. При этом битовый адрес 0E0h относится к младшему разряду аккумулятора.

Размещенные в области специальных регистров четыре 8-разрядных псевдодвунаправленных порта ввода-вывода совмещены с битовым пространством, что обеспечивает доступ к отдельным их разрядам независимо друг от друга.

Последовательный интерфейс

В составе МК1 введен дуплексный периферийный связной адаптер, который может быть запрограммирован для работы в одном из четырех основных режимов:

0 синхронный последовательный ВВ со скоростью OSC/12;

1 асинхронный с 10-битовым кадром и переменной скоростью передачи;

2 асинхронный с 11-битовым кадром и фиксированной скоростью передачи

OSC/32 или OSC/64;

3 асинхронный с 11-битовым кадром и переменной скоростью передачи.

Через универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП) осуществляется прием, передача информации, представленной последовательным кодом, в полном дуплексном режиме обмена. В состав УАПП входят принимающий и передающий сдвигающие регистры, а также специальный буферный регистр (SBUF) приемопередатчика. Запись байта в буфер приводит к автоматической переписи байта в сдвигающий регистр и инициирует начало передачи байта. Наличие буферного регистра приемника позволяет совмещать операцию чтения ранее принятого байта с приемом очередного байта. Если к моменту окончания приема байта предыдущий байт не был считан из SBUF, то он будет потерян.

Управление режимом работы УАПП осуществляется через специальный регистр с символическим именем SCON. Этот регистр содержит не только управляющие биты, определяющие режим работы последовательного порта, но и девятый бит принимаемых или передаваемых данных (RB8 и TB8) и биты прерывания приемопередатчика (RI и TI).

Таймер/счетчик

Два программируемых 16-битных таймера/счетчика (Т/С0 и Т/С1) могут быть использованы в качестве таймеров или счетчиков внешних событий. При работе в качестве таймера содержимое Т/С инкрементируется в каждом машинном цикле. При работе в качестве счетчика содержимое Т/С инкрементируется под воздействием перехода из 1 в 0 внешнего входного сигнала, подаваемого на соответствующий (Т0, Т1) вывод МК51. Так как на распознавание перехода требуется два машинных цикла, то максимальная частота подсчета входных сигналов равна 1/24 частоты резонатора. На длительность периода входных сигналов ограничений сверху нет. Для гарантированного прочтения входного считаемого сигнала он должен удерживать значение 1 как минимум в течение одного машинного цикла.

Регистр режима работы таймера/счетчика (TMOD)

Символ

Позиция

Имя и значение

GATE

TMOD.7 для T/C1

TMOD.3 для T/C0

Управление блокировкой.

C/T

TMOD.6 для T/C1

TMOD.2 для T/C0

Бит выбора режима таймера или счетчика событий.

M1

TMOD.5 для T/C1

TMOD.1 для T/C0

Биты выбора режима работы

M0

TMOD.4 для T/C1

TMOD.0 для T/C0

 

Структурная схема работы T/C0 (T/C1)

Система прерываний

Внешние прерывания INT0 и INT1 могут быть вызваны либо уровнем, либо перепадом сигнала из 1 в 0 на входах МК51 в зависимости от значений управляющих бит IT0 и IT1 в регистре TCON.

Прерывания могут быть вызваны или отменены программой, так как все рассмотренные выше флаги прерываний программно-доступны и могут быть установлены/сброшены программой с тем же результатом, как если бы они были установлены/сброшены аппаратурными средствами.

В блоке регистров специальных функций есть два регистра, предназначенных для управления режимом прерываний и уровнями приоритета. Их символические имена IE и IP соответственно.

Курсовая работа: Устройство контроля интенсивности движения через мост

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

УСТРОЙСТВО_КОНТРОЛЯ_ИНТЕНСИВНОСТИ

ДВИЖЕНИЯ

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Микропроцессорные устройства и системы»

ФЭТ КП.ХХХХХХ.001 ПЗ

Студент группы 367-3

________ Д.А. Сахно

Руководитель проекта

аспирант кафедры ПрЭ

_______М.Ю. Шевелев

АННОТАЦИЯ

Дисциплина «Цифровая и микропроцессорная техника» (ЦиМПТ) является одной из центральных фундаментальных дисциплин, изу­чаемых будущими инженерами специальности «Промышленная электроника». Любая инженерная деятельность без знания основ данной дисциплины является несостоятельной. ЦиМПТ является дисциплиной жестко привязанной к прикладным схемотехническим задачам.

Схемотехническая деятельность многогранна и предполагает умение решать различные виды схемотехнических задач, в том числе задач синтеза электронных схем, то есть проектирования электронных устройств заданного функционального назначения.

Микропроцессоры являются основой совершенно нового поколения интеллектуальных машин. Современные специалисты в области электронной техники должны обладать знаниями о микропроцессорах и микропроцессорных систем.

Данный курсовой проект позволит сделать первые серьезные шаги в применении этих и других знаний для оптимального проектирования электронных систем, так как процесс проектирования всегда связан с выбором оптимального варианта из множества возможных.

Разработанное устройство контроля интенсивности движения машин через мост позволяет наглядно на практике рассмотреть возможности применения микропроцессорных систем в быту. Данное устройство воспроизводит таймер и счетчик внешних событий в общем корпусе. Оно просто в использовании и может применяться как в ГАИ, так и дорожными службами.

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ПрЭ

_______А. В. Кобзев

ЗАДАНИЕ

по курсовому проектированию

студенту Сахно Дмитрию Анатольевичу

группа №367-3 факультет электронной техники.

Тема проектирования: Разработка устройства контроля интенсивности движения через мост.

Срок сдачи студентом законченного проекта:

Исходные данные к проекту: Устройство ведет подсчет количества автомобилей, проехавших через мост, и по запросу внешнего устройства выдает час-пик и количество автомобилей, проехавших в этот час.

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): выбор микроконтроллера, обоснование функциональной схемы, распределение функций между аппаратными и программными средствами, разработка полной принципиальной схемы устройства с перечнем элементов, алгоритм работы программы, листинг управляющей программы.

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): функциональная схема устройства, схема алгоритма прикладной программы, схема электрическая принципиальная.

Дата выдачи задания:

РУКОВОДИТЕЛЬ

аспирант кафедры ПрЭ Шевелев Михаил Юревич

______________

Задание принял к исполнению

Сахно Дмитрий Анатольевич

CОДЕРЖАНИЕ

1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Конкретизация технического задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3. Разработка функциональной схемы устройства . . . . . . . . . . . . 9

4. Алгоритм работы устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5. Разработка управляющей программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

6. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

7. Список использованной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Приложение А. Листинг управляющей программы . . . . . . . . . . 16

Приложение Б. Карта прошивки памяти программ . . . . . . . . . . 21

1. ВВЕДЕНИЕ.

Широкое внедрение во все сферы человеческой деятельности получила микропроцессорная техника. Этот процесс неразрывно связан как с развитием многочисленных сложных технических разработок, так и с уровнем подготовки в этой области специалистов самого различного профиля.

Микропроцессоры, как основа совершенно нового поколения интеллектуальных машин, встречаются повсюду. В настоящее время микропроцессорные системы широко внедряются во все сферы учебной, научной и производственной деятельности. Вследствие создания программируемого элемента, называемого микропроцессором, можно рассчитывать на ускорение разработок искусственного интеллекта.

Электронные вычислительные машины широко используются с 50-х годов. Сначала это были ламповые и дорогие машины, предназначенные для административно-управленческих целей, доступные только крупным предприятиям. Из-за появления нового элемента — микропроцессора структура и формы вычислительных машин изменились. Микропроцессор — это интегральная схема (ИС), обладающая такой же производительностью при переработке информации, что и большая ЭВМ. Более точно — это очень сложное программируемое устройство малых размеров, представляющее собой большую интегральную схему (БИС). Электронные вычислительные машины работают в соответствии с загружаемой в них программой, микро-ЭВМ действуют по такому же принципу, она содержит микропроцессор и, по меньшей мере, один какой-либо либо тип полупроводниковой памяти.

Выполнение курсового проекта требует от будущего специалиста промышленной электроники обязательных знаний не только о микропроцессорах и микропроцессорных системах в общем, т. е. сведениями об её аппаратной и программной частях, но и о различных аспектах архитектуры, функционирования и применения микропроцессоров и микропроцессорных систем. Курсовой проект позволит студентам укрепить знания в области цифровой и микропроцессорной техники, почувствовать себя специалистами в области разработки этой аппаратуры и её программного обеспечения.

Кроме того, проектирование микропроцессорных систем наряду с организацией центрального процессора, подключением памяти и устройств ввода/вывода информации связано с разработкой прикладных программ на языке ассемблера используемого микропроцессора. Для успешного и эффективного построения микропроцессорных систем необходимо в совершенстве знать их программные возможности и предоставляемые ими средства. На этапе разработки прикладной программы используются различные компьютерные средства поддержки проектирования: кросс-трансляторы, эмуляторы, редакторы текстов, программаторы.

При выполнении курсового проекта прямые интересы проектировщика электронного устройства замыкаются на решении специальных технических проблем: моделирование технического объекта, его эксплуатация и управление, разработки различных видов технологии и оборудования и т. д. В проекте раскрываются сложные вопросы структуры, функционирования, принципов построения аппаратных и программных средств микропроцессоров и микропроцессорных систем.

В курсовом проекте по ЦиМПТ микропроцессор является основой для построения электронного устройства с заданными в техническом — задании функциональными свойствами. Применение однокристальных микроконтроллеров в цифровых электронных устройствах обеспечивает достижение исключительно высоких показателей эффективности при низкой стоимости.

2. КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Конструктивные особенности этого устройства: диапазон рабочих температур, конструктивное исполнение, характеристики аналоговых узлов и т. д.

Устройство ориентировано на установку на четырех полосах проезжей части моста, оно работает в режиме таймера и одновременно счетчика внешних импульсов с входа INТ0, которые создают автомобили, проезжающие по дорожным пластинам (конструктивно они похожи на большие кнопки). По уровню логической «1» входа INТ1 программа выдает на внешнее устройство количество автомобилей в час-пик и час, в которое это количество автомобилей было достигнуто. Контролируемое количество автомобилей не должно превышать 9999 за час, иначе переполнение регистров может вызвать некорректную работу устройства.

Применение микроконтроллера в данном устройстве вызвано задачами подсчета внешних импульсов при параллельной работе часов и выводе нужной информации на цифровые индикаторы и внешнее устройство.

Разработанный прибор по заданным характеристикам и выполняемым им функциям должен выпускаться в специальном корпусе, обеспечивающем температурный режим, не нарушающий работоспособность микропроцессорной системы.

3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

Устройство можно спроектировать с применением однокристального микроконтроллера семейства МК51. Микросхемы семейств МК48 и МК51 получили наибольшее распространение среди микросхем такого класса. Использование микросхемы К1830ВЕ51 в данном случае — самый экономичный вариант реализации устройства с удовлетворяющими требованиями быстродействия. Функциональная схема устройства изображена на рисунке 3.1. Для подсчета количества автомобилей к линии пота Р3 (INT0) микроконтроллера подключаем датчики с коммутатором импульсов, c которого снимаем сигнал на вход INТ0 при проезде автомобиля. Датчик формирует импульс с единичным уровнем в тот момент, когда автомобиль проезжает по нему. Принципиальная схема датчика приведена на рисунке 3.2.

Датчик представляет собой гигантские кнопки шириной в половину полосы и длинной 3м. При проезде автомобиля по двум частям полосы дорожного покрытия формируется единичный импульс, который переключает счетный триггер из «1» в «0» и наоборот. В результате на триггере сформируется единичный импульс, соответствующий по длительности времени проезда автомобиля.

Затем, после формирования сигналов с датчиков, информация поступает на коммутатор.

Вывод информации о текущем времени осуществляется через порты Р1 и Р2 и светодиодные семи-сегментные цифровые индикаторы HG1.. HG4, в качестве которых можно использовать индикаторы типа АЛС324А. Индикаторы подключаются к линиям портов микроконтроллера через дешифраторы DD2..DD5, в качестве которых используются микросхемы 514ИД1, преобразующие двоично-десятичное содержимое портов в коды управления цифровыми индикаторами. Начальные установки таймера реального времени задаются кнопками подключенными к линиям Т0 и T1 порта Р3, которые обозначаются на функциональной схеме «час» и «мин». Сразу при включении устройство переходит в режим счета.

Устройство контроля интенсивности движения через мост

Программно реализуется счетчик внешних событий на регистрах R4 и R6, а таймер реального времени на таймере-счетчике Т/С1. Импульс, приходящий с коммутатора вызывает увеличение содержимого счетчика, причем информация о максимальном значении автомобилей и час-пике обновляется каждый час. Время берется из таймера реального времени.

4. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

Устройство контроля интенсивности движения через мостПри включении устройства происходит обнуление информации и сброс счетчика коммутатора единичным импульсом Urd. Почти одновременно с этим производится сброс триггеров. Эпюры напряжений на основных элементах устройства приведены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. Эпюры напряжений на основных элементах схемы.

Рассмотрим наихудший случай для проектируемой системы: пусть по четырем полосам через датчики одновременно проехали автомобили. Тогда коммутатор будет распределять импульсы следующим образом: на счетчик поступают тактирующие импульсы Uwr, формируется код номера датчика, линию которого надо опросить. Этот код поступает на мультиплексор, который осуществляет подключение соответствующего датчика к микропроцессору. На выходе коммутатора будут информационные импульсы Uвых. При единичном состоянии датчика триггер сбрасывается в «0» импульсом Urst для предотвращения повторного учета «старой» информации.

При каждом приходе импульса по линии INТ0 порта Р3 содержимое регистров R4 и R6 будет увеличиваться, при этом параллельно будет работать таймер реального времени. Каждый час информация будет обновляться, будет происходить сравнение количества автомобилей, проехавших за минувший час через мост с максимальным количеством автомобилей, находящимся в памяти МК.

При поступлении на вход INT1 положительного единичного импульса, через последовательный порт, через регистр сдвига, дешифраторы на семи-сегментные цифровые индикаторы внешнего устройства выводится количество автомобилей, проехавших через мост в час-пик и сам час-пик.

5. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ.

Схема алгоритма работы управляющей программы изображена на рисунке 5.1.

После включения устройства производится операция обнуления и установки начальных параметров. Разрешаются прерывания от таймера-счетчика и запускается таймер реального времени, причем.

Счетчик внешних событий, реализованный на регистрах R4 и R6, будет считать количество проехавших автомобилей, обнуляясь каждый час, а информация будет сравниваться с хранимой в памяти и обновляться. Также информация будет обновляться каждые сутки.

Устройство контроля интенсивности движения через мост

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Микропроцессоры и микропроцессорные системы являются основой построения электронных устройств с заданными функциональными свойствами. Решающими факторами при проектировании таких устройств являются удобство практической эксплуатации и новый набор качественных характеристик (более высокое быстродействие, точность, новые функциональные возможности) по сравнению с домикропроцессорным вариантом реализации подобного устройства. В таком варианте изделие функционирует автономно и не требует постоянного вмешательства человека.

Данный курсовой проект позволил сделать серьёзные упражнения в применении знаний, полученных в процессе изучения дисциплины “Микропроцессорные устройства и системы”.

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

ОС ТАСУР 6.1-97. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления.

Шарапов А. В. Микропроцессорные устройства и системы. Методические указания к выполнению курсового проекта. — Томск: ТУСУР, 1998. — 39 с.

Шарапов А. В. Примеры решения схемотехнических задач. Учебное пособие. — Томск: ТИАСУР, 1994. — 141 с.

Шарапов А. В. Цифровая и микропроцессорная техника: Учебное пособие. 2-е изд., перер. и доп. — Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1997. — 108 с.

Токхайм Р. Микропроцессоры: Курс и упражнения/ Пер. С англ., под ред. В. Н. Грасевича. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 336 с.

Приложение А

Листинг управляющей программы

Основная программа:

ORG 00H;начальный адрес программы

CLR A;очистка аккумулятора

;начальная загрузка счетчика часов

MOV R5,A;начальная загрузка

MOV R7,A;счетчика минут

MOV P2,A;начальная загрузка счетчика секунд

MOV R2,#1;загрузка

MOV R1,#1;счетчиков генератора

MOV TH1,#156;секундных импульсов

MOV TMOD,#20H;T/C1 в режиме 2

MOV IE,#8DH;разрешение прерываний от T/C1

SETB TR1;старт таймера T/C1

SJMP MAIN;Переход к основной программе

;——====== П/п обслуживания прерывания от T/C1 =====———

ORG 1BH;вектор прерывания

PUSH PSW;задержка

DJNZ R2,EXIT;в одну

MOV R2,#1;секунду

DJNZ R1,EXIT;

MOV R1,#1;

PUSH ACC;

JNB T0,M1;коррекция минут

JNB T1,M2;коррекция часов

MOV A,R7;счетчик секунд

ADD A,#1;

DA A;

MOV R7,A;

CJNE R7,#60H,M3;

MOV R7,#0;

M1:MOV A,R5;счетчик минут

ADD A,#1;

DA A;

MOV R5,A;

CJNE R5,#60H,M3;

MOV R5,#0;

M2:CALL COMP;Запуск п/п выявления мах кол-ва а/м.

MOV R4,#0 ;Обнуление количества а/м,

MOV R6,#0;проехавших через мост за час.

MOV A,R3;Счетчик часов.

ADD A,#1;

DA A;

MOV R3,A;

CJNE R3,#24H,M3;

MOV R3,#0;Установка 0 (24) часов.

MOV R4,#0;Обнуление количества а/м, проехавших

MOV R6,#0 ;через мост, с началом новых суток.

M3:MOV P1,R3;Вывод информации .

MOV P2,R5;индикаторы.

POP ACC;Восстановление аккумулятора.

EXIT:POP PSW;Восстановление регистра PSW.

RETI;Возврат из п/п.

;——======== Основная программа. ========———-

MAIN:MOV R4,#0;Обнуление

MOV R6,#0;количества а/м.

MOV P0,#0FFH;Сброс триггеров

SETB RD;Сброс счетчика.

NOP ;Задержка в 1мкс (для срабатывания CT)

CLR RD;

MOV P0,#0;Восстановление работы триггеров.

SETB WR ;Импульс переключения линий с датчиков.

MOV SP,#100;Установка указателя стека.

BEGIN:MOV B,#4;Число датчиков.

MOV R0,#1;R0=1.

CYCLE:CLR WR;Импульс переключения линий с датчиков.

NOP;Задержка в 1мкс (для срабатывания CT и MS).

JNB INT0,J11;Опрос линии порта (проверка состояния датчиков).

MOV P0,R0;Сброс соответсвующего триггера датчика

CALL SUM;Вызов п/п суммипрвания.

MOV P0,#0;Восстановление счетнго режима триггера

J11:MOV A,R0;A=R0.

RL A;Пестановка сбрасывающего бита триггеров.

MOV R0,A;R0=A.

SETB WR;Импульс переключения линий с датчиков.

DJNZ B,CYCLE;B=B-1. If B<>0, то переход на новый цикл

;опроса датчиков.

JB INT1,J2;Если INT1=1, то J2,

CALL DSPLY; иначе вызов п/п вывода инф-ции на

;внешнее устройство.

J2:SJMP BEGIN;Переход на начало опроса датчиков.

;П/п суммирования количества прошедшего транспорта.

SUM:MOV A,R6;Суммирование десятков.

ADD A,#1;A=A+1.

DA A;Десятичная коррекция.

MOV R6,A;R6=A.

JNC S1;Если С<>1, то S1,

MOV A,R4; иначе прибавить 1 к сотням.

ADD A,#1;A=A+1.

DA A;Десятичная коррекция.

MOV R4,A;R4=A.

S1:RET;Возврат из п/п.

;——-===== П/п сравнения количесва а/м, прошедших ранее, ======——

;с прошедшими в этот час.

COMP: MOV A,R0;Сохранение R0

PUSH ACC;в стеке.

MOV R0,#20H;Адрес хранения младшего байта максимального

;количеств а/м.

MOV A,R6;A=R6.

SUBB A,@R0;A=A-@R0.

JC C1;Если содержимое @R0>A, то переход к C1,

MOV A,R6;иначе записать

MOV @R0,A;в память мах. кол-во а/м.

C1:INC R0;Увеличение указателя памяти.

MOV A,R4;A=R4.

SUBB A,@R0;

JC C2;

MOV A,R4;

MOV @R0,A;

INC R0;

MOV A,R3;

MOV @R0,A;

POP ACC;Восстановление

MOV R0,A;R0 из стека.

C2:RET;Возврат из п/п

;———======= П/П ВЫВОДА ДАННЫХ НА ВНЕШ. УСТР-ВО ========———

DSPLY:MOV R0,#20H;Начальный адрес данных.

MOV SBUF,@R0;Вывод данных ч/з последовательный порт

INC R0;Увеличение указателя памяти.

MOV SBUF,@R0;

INC R0;

MOV SBUF,@R0;

INC R0;

RET;Возврат из п/п.

END

Приложение Б

Карта прошивки памяти программ

0: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: A: B: C: D: E: F:

0000: 99 00 9A 0FD5 0E 03 F0 A9 0D 47 A8 0C 68 A8 C5

0010: 26 10 27 A8 A9 AA AB AC AE BD05 36 1B 14 42 14

0020:53 FD 47 53 0F AD FE 47 53 F0 6DAD39 FE 53 F0

0030: 3A47 AED5 69 C5 F6 3E FD D5 68 C5 E6 40 14 6F

0040: 04 10 28 03 01 57 28 29 13 00 57 29 BF 2F EF4E

0050: 26 42 83 2A 68 57 2A 2B 79 57 2B 2C 13 00 57 B2

0060: 6E2C2D 03 01 57 2D 2E 13 00 57 2E 04 53 83 56

0070: 6F 23 FE 9F 46 74 23 01 8F 83 FF FF FF FF FF FF

0080: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

0090: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00A0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00B0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00C0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00D0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00E0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00F0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

Реферат: Лабораторные работы по системному ПО

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Методические указания к лабораторному практикуму для студентов всех форм обучения специальности ???

1998г.

Лабораторная работа № 1.
Изучение архитектуры ЭВМ. Машинное исполнение, Требования языка Ассемблер.

Цель работы. Объяснить особенности технических средств микрокомпьютера и организации программного обеспечения. Изучить машинный язык, ввод команд в память и выполнение программ. Показать основные требования к программам на языке Ассемблер и этапы ассемблирования, компоновки и выполнения программы.

Общие сведения.

Написание ассемблерных программ требует знание организации всей системы компьютера. В основе построения логики блоков компьютера лежат понятия бита и байта. Они являются теми средствами, благодаря которым в компьютерной памяти представляются данные и команды. Программа в машинном коде состоит из различных сегментов: Для определения данных, для машинных кодов и для сегмента, называемого стеком , для хранения адресов. Для выполнения арифметических действий, пересылки данных и адресов компьютер имеет 14 регистров.

Машинные коды имеют различную длину: 1,2 или 3 байта. Машинные команды находятся в памяти непосредственно друг за другом. Основной формат кодирования команд Ассемблера имеет следующий вид:

[метка] команда [операнды]

Метка (если имеется), команда и операнд (если имеется) разделяется, по крайней мере, одним пробелом или символом табуляция.

С целью стандартизации в микрокомпьютерах используется стандартный американский код для обмена информацией ASCII.

Содержание задания.

1. Имеется команда:

ECS: 100 B8 04 30 05 00 30 СВ

Что делает данная программа?

2. Напишите программу, выполняющую следующую операцию:

• Пересылка значения 25Н в регистре AL

• Сдвиг содержимого регистра AL на 1 бит влево

• Пересылка значения 15Н в регистр BL

• Умножение содержимого регистра AL на содержимое регистра BL

3. Для сегментов кода, данных и стека даны имена CDSEA, DATSEA и STKSEA соответственно. Сформируйте директиву ASSUME.

Лабораторная работа № 2

Логика и организация программы

Цель работы: раскрыть механизм передачи управления в программе (циклы и переходы) для логических сравнений и программной организации.

Общие сведения.

Большинство программ содержат ряд циклов, в которых несколько команд повторяются до достижения определенного требования, и различные проверки, определяющие, какие из нескольких действий следует выполнять. Эти действия включают управление по адресу команды, которая не находится непосредственно за выполняемой в текущий момент командой. Передача управления может осуществляться вперед для выполнения новой группы команд или назад для повторения уже выполненных команд.

Некоторые команды могут передавать управление, изменяя нормальную последовательность шагов непосредственной модификацией значения смещения в командном указателе.

Одна из команд, используемых для передачи управления — команда JMP. Эта команда выполняет безусловный переход, т.е. обеспечивает передачу управления при любых обстоятельствах. Пример оформления команды

JMP A20,

Команда указывает на то, что управление должно быть передано команде с меткой A20. Для выполнения определенного количества циклов используется команда LOOP. В каждом цикле команда LOOP автоматически уменьшает содержимое регистра СХ на 1. Пока значение в СХ не равно 0, управление передается по адресу, указанному в операнде, и если в СХ будет 0, управление переходит на следующую после LOOP команду. Пример оформления команды:

LOOP A20.

Для передачи управления подпрограмме используется команда CALL XXX, например

CALL A20.

В результате действия команды CALL управление передается процедуре A20 и начинается ее выполнение. Достигнув команды RET, управление передается на команду, непосредственно следующую за CALL A20.

Содержание задания.

1. Напишите программу для вычисления 12 чисел Фибоначчи:

1,1,2,3,5,8,13,…(каждое число в последовательности представляет собой сумму двух предыдущих чисел). Для организации цикла используйте команду
LOOP.

2. Напишите программу для вычисления сумму первых 15 нечетных чисел
Фибоначчи с первыми 5 четными числами Фибоначчи. Суммы должны вычисляться в подпрограммах.

Лабораторная работа .№ 3

Изучение экранных операций

Цель работы: Объяснить требования для вывода информации на экран, а также для ввода данных с клавиатуры.

Общие сведения.

Данные, предназначенные для вывода на экран и ввода с клавиатуры, имеют
ASCII — формат. Для выполнения ввода и вывода используется команда INT, которая прерывает обработку программы, передает управление в DOS или BIOS для определенного действия и затем возвращает управление в прерванную программу для продолжения обработки. Имеются два типа прерываний: команда
BIOS INT 10Н и команда DOS INT 21H.

Команда INT 10Н включает в себя установку курсора в любую позицию и очистку экрана. Ниже приведены примеры установки курсора на S — ю строку и
12 столбец.

MOV АН, 02 ; запрос на установку курсора

MOV ВН, 00 ; экран 0

MOV DH, 05 ; строка 05

MOV DL, 12 ; столбец 12

INT 10Н ; передача у правления в BIOS

И очистки всего экрана

MOV АН, 0600 ; АН 06 (прокрутка) AL 00 (весь экран)

MOV BH, 07 ; нормальный атрибут

MOV СХ, 0000 ; верхняя левая позиция

MOV DX, 184FH ; нижняя правая позиция

INT 10H ; передача управления в BIOS

Значение 02 в регистре АН указывает команде INT 10Н на выполнение операции установки курсора. Значение 06 в регистре АН указывает на выполнение операции очистки экрана.

Вывод на экран в DOS требует определения текстового сообщения в области данных, установки в регистре АН значения 09 и указания команды DOS INT 21H.
В процессе выполнения операции конец сообщения определяется по ограничителю
($), как показано ниже:

INT 10H DB ‘имя студента?’, ‘$’

.

.

MOV АН, 09 ; запрос вывода на экран

LEA DX, INT 10Н ; загрузка адреса со общения

INT 21H ; вызов DOS

Для ввода данных с клавиатуры, область ввода требует наличия списка параметров, содержащего спецификацию полей, которые необходимы при выполнении команды INT: максимальная длина вводимого текста; поле, куда команда возвращает действительную длину введенного текста в байтах. Для запроса на ввод необходимо поместить в регистр АН номер функции – 10(OAH), загрузить адрес списка параметров в регистр DX и выполнить INT 21H.

Содержание задания.

1. Напишите программу вывода на экран набора символов ASCII — кода.

2. Напишите программу, запрашивающую ввод имени, а затем отображающую в средине экрана введенное имя.

Лабораторная работа № 4

Изучение команд обработки строк

Цель работы: Объяснить назначение специальных цепочечных команд, используемых для обработки специальных символьных данных.

Общие сведения.

Для обработки строковых данных ассемблер имеет пять команд обработки строк:

MOVS — переслать один байт или одно слово из одной области памяти в другую;

LODS — загрузить из памяти один байт в регистр AL или одно слово в регистр АХ;

STOS — записать содержимое регистра AL или АХ в память;

CMPS — сравнить содержимое двух областей памяти размером в один байт или в одно слово;

SCAS — сравнить содержимое регистра AL или АХ с содержимым памяти.

Префикс REP позволяет этим командам обрабатывать строки любой длины.
Префикс кодируется непосредственно перед цепочечной командой, например REP
MOVS В. Для использования префикса REP необходимо установить начальное значение в регистре СХ. При выполнении цепочечной команды с префиксом REP происходит уменьшение на одно значение в регистре СХ до 0. Таким образом, можно обрабатывать строки любой длины. В следующем примере выполняется пересылка 20 байт из STRING1 в STRING2. Предположим, что оба регистра DS и
ES инициализированы адресом сегмента данных:

STRING1 DB 20DUP(‘*’)

STRING2 DB 20DUP («)

……

CLD ; сброс файла DF

MOV СХ, 20 ; счетчик на 20 байт

LEA DI, STRING2 ; адрес «куда»

LEA SI, STRING1 ; адрес «откуда»

REP MOVSB ; переслать данные

Для команды LODS адрес памяти определяется регистрами DS:SI. В зависимости от значения флага DF происходит увеличение или уменьшение значения в регистре SI. Поскольку одна команда STOS также увеличивает или уменьшает адрес в регистре DI на 1 для байта или на два для слова.
Практическая польза команды STOS с префиксом REP- инициализация области данных конкретным значением. Длина области (в байтах или словах ) загружается в регистр СХ. Команда CMPS сравнивает содержимое одной области памяти ( адресуемой регистрами DS : SI ) с содержимым другой области ( адресуемой регистрами ES : DI ). В зависимости от флага DF команда CMPS также увеличивает или уменьшает адреса в регистрах SI и DI на 1 для байта или на два для слова. При использовании префикса REP в регистре СХ должно находится значение длины сравниваемых полей. Команда CMPS может сравнивать любое число байтов или слов.

Рассмотрим процесс сравнения двух строк содержащих их имена Jean и
JOAN. Сравнение побайтово слева направо приводит к следующему

J : J равно

Е : 0 не равно ( Е

Курсовая работа: Электронный секундомер

Содержание

Введение

Выбор технических требований к устройству

1.1 Диапазон измерения времени

1.2 Разрешение индикации

1.3 Погрешность отсчетов времени

1.4 Требования к питанию устройства

1.5 Требования к функциональным возможностям

2. Разработка структурной схемы устройства

3. Разработка принципиальной электрической схемы

Разработка алгоритма работы управляющей программы

Разработка управляющей программы

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

PIC16F628 — это 8-pазpядные микроконтроллеры с RISC архитектурой, производимые фирмой Microchip Technology. Это семейство микроконтроллеров отличается низкой ценой, низким энергопотреблением и высокой скоростью. Микроконтроллеры имеют встроенное ЭППЗУ программы и ОЗУ данных.

Серия PIC16F628 подходит для широкого спектра приложений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессоров. Наличие ПЗУ позволяет подстраивать параметры в прикладных программах (коды передатчика, скорости двигателя, частоты приемника и т.д.). Малые размеры корпусов, как для обычного, так и для поверхностного монтажа, делает эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает серию PIC16F628 привлекательной даже в тех областях, где ранее не применялись микроконтроллеры. Например, таймеры, замена жесткой логики в больших системах, сопроцессоры.

В данной курсовой работе на базе PIC-контроллера реализуется цифровой секундомер.

1. Выбор технических требований к устройству

В пункте выбор технических требований к устройству нужно рассмотреть назначение устройства, условия его работы, заданные параметры технического задания, возможности устройства. Исходя из требований рассмотренных в этом пункте, будем в дальнейшем проектировать заданное устройство.

1.1 Диапазон измерения времени

В соответствии с техническим заданием, в данной курсовой работе, необходимо разработать цифровой секундомер с диапазоном измерения времени от 0 до 10 мин, на базе микроконтроллера PIC16F628.

Разрешение индикации

Для отображения измеряемого времени будем использовать цифробуквенный индикатор, по условию технического задания который должен отображать минуты, секунды, десятые доли секунды. Тогда не сложно предположить, что для отображения десятых долей секунды потребуется один цифробуквенный индикатор, шкала изменения цифр в котором от 0 до 9. Для отображения секунд – два индикатора, первый, отображающий секунды, будет иметь шкалу от 0 до 9; второй, показывающий десятки секунд, будет иметь шкалу от 0 до 5. Для отображения минут можно использовать как два индикатора, так и один, что связанно с пределом измерения 10 мин. Так как большее количество индикаторов усложнит устройство, потребует больших затрат на питание, а мы проектируем переносной секундомер, выберем для отображения минут один индикатор, шкала изменения цифр которого должна быть от 0 до 9. Таким образом, минимальное значение, которое отображает индикатор – 0.1 сек. И именно через такие промежутки времени, кратные 0.1, будут меняться цифры на всех индикаторах. Всего у нашего устройства будет четыре цифробуквенных индикатора. Представим общий вид всего цифробуквенного индикатора на рис. 1.2

Электронный секундомер

Рис. 1.2 Общий вид цифробуквенного индикатора

Погрешность отсчетов времени

Микроконтроллер PIC16F628 может работать в одном из восьми режимов тактового генератора. Исходя из того, что проектируемый секундомер переносной, необходимо рационально расходовать энергию питания, выберем режим с низкочастотным кварцевым резонатором (режим LP), так как с уменьшением частоты уменьшается потребность тактового генератора в энергии питания. При выборе конкретной частоты кварцевого резонатора необходимо учесть, что время машинного цикла должна быть значительно выше разрешающей способности индикации т.е. ниже 0,1с.

1.4 Требования к питанию устройства

В качестве питания для проектируемого секундомера будем использовать источник постоянного напряжения, а именно — гальваническое питание. В соответствии с частотой работы кварцевого резонатора и по характеристикам микроконтроллера будет осуществляться выбор, наиболее приемлемого, значения питания.

Требования к функциональным возможностям

Проектируемый секундомер должен быть функциональным, и в тоже время простым в использовании. Минимально необходимый набор кнопок должен включать кнопки «пуск», «стоп», «сброс», функциональные возможности кнопок могут быть использованы в одной универсальной кнопки, с поочередным выполнением операций, либо за каждую операцию будет отвечать одна кнопка.

2. Разработка структурной схемы устройства.

При разработке структурной схемы цифрового секундомера будем исходить из назначения устройства, условий его работы, заданных параметров и технических требований к устройству

Структурная схема современного секундомера определяется основными требованиями: точность измерения, стабильностью питания, экономией энергии питания, удобства пользования. Составим структурную (укрупненную) схему цифрового секундомера.

Электронный секундомер

Рис 2.1 Структурная схема цифрового секундомера

Основной задачей решаемой при составлении структурной схемы является определение, и рациональное совмещение блоков устройства, которые подключаются к микроконтроллеру.

Проектируемый секундомер содержит следующие узлы:

1 Кварцевый резонатор с частотой fкв , работает как тактирующее устройство микроконтроллера. Резонатор обеспечивает наиболее удобную, подходящую частоту тактового генератора.

2 Кнопка, которая с поочередным, однократным нажатием будет выполнять три функции “Пуск/Стоп/Сброс”.

3 МК — микроконтроллер PIC16F628 по требованиям ТЗ.

4 БП — блок питания, обеспечивающий: питание микроконтроллера, питание световых индикаторов, питание акустической индикации, а также связан с кнопкой управления.

5 Индикатор — семисегментный индикаторы (ССИ) широко используются для отображения цифровой и символьной информации. Семь отображающих элементов позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, а также некоторые специальные знаки. Структура ССИ показана на рис. 2.2 . Для засветки одного сегмента большинства типов ССИ необходимо обеспечить протекание через сегмент тока 10-25 мА. В нашем случае потребуется четыре ССИ.

Электронный секундомер

Рис. 2.2 Семисегментный индикатор: а- топология сегментов; б, в- принципиальные схемы

6 Акустическая индикация представляет собой следующее, подается импульс запуска на кнопку, который сразу поступает на звуковую индикацию, оповещая этим начало счета.

Для того чтобы реализовать данный секундомер на микроконтроллере PIC16F628, необходимо организовать цикл с задержкой в 0,1 с., затем подсчитывать эти импульсы и подавать на индикатор.

Если рассматривать принцип работы цифрового секундомера по структурной схеме, то с блока управления, подается импульс запуска, после которого происходит звуковая индикация, затем импульс запуска попадает на устройство задержки в микроконтроллере, в котором организована задержка на 0,1с. В качестве задержки используются два цикла: внутренний и внешний. Также в устройстве задержки организована проверка на переполнение счетчика и проверка нажатия кнопки “Стоп”. Количество подсчитанных секунд поступает на индикаторное устройство, в качестве которого используются семисегментные индикаторы.

3. Разработка принципиальной электрической схемы

Реализуем наш секундомер на базе микроконтроллера PIC16F628 согласно ТЗ рисунок 3.1

Рассмотрим те функциональное назначение выводов PIC16F628, которые будут использованы для проектирования.

Электронный секундомер

Рис.3.1 Микроконтроллер PIC16F628

Назначение выводов микроконтроллера PIC16f628 приведено в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Обозначение вывода

№ вывода

DIP

Тип

1/О/Р

Тип

буфера в режиме ввода

Описание
1

2

3

4

5
RA0

17

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA1

18

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора

RA2

1

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA3

2

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA4

3

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода (выход с открытым стоком), вход внешнего тактового сигнала для TMR0, выход компаратора
MCLR

4

I

ST

Вход сброса микроконтроллера, вход напряжения программирования. Когда вывод настроен как –MCLR, то по низкому уровню сигнала производится сброс микроконтроллера. При нормальной работе напряжение на выводе не должно превышать VDD
OSC2

15

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, выход генератора для подключения резонатора.

OSC1

16

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, вход генератора для подключения резонатора, вход внешнего тактового сигнала, вывод ER-смещения
RB0

6

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход внешнего прерывания
RB1

7

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход приемника USART, линия данных в синхронном режиме USART
RB2

8

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, выход передатчика USART, линия тактового сигнала в синхронном режиме USART
RB3

9

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вывод модуля ССР
RB4

10

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP
RB5

11

I/O

TTL

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP

RB6

12

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Выход генератора таймера 1
RB7

13

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Вход генератора таймера 1
VSS

5

P

—

Общий вывод для внутренней логики и портов ввода/вывода
VDD

14

P

—

Положительное напряжение питания для внутренней логики и портов ввода/вывода

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

С целью экономии энергии источника питания, для отображения измеряемого времени применим четырехразрядный цифробуквенный индикатора из семи сегментов в каждом разряде типа 7SEG-MPX4-СС, подключаемого по схеме с общим катодом. Сегменты индикаторов присоединяем непосредственно к выводам 6-12 микроконтроллера, через ограничительные резисторы R4-R10, каждый номиналом 220 Ом.

Структура индикатора представлена на рис.3.2, и назначение выводов описано таблицей 3.2.

Электронный секундомерЭлектронный секундомер

Рис 3.2 Назначение выводов индикатора 7SEG-MPX4-СС.

Таблица 3.2

Цифра, знак

Выводы
анод

катод

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

точка

1,6,7,8,13,14

8,13

2,6,7,13,14

2,6,7,8,13,14

1,2,8,13

1,2,7,8,14

1,2,6,7,8,14

8,13,14

1,2,6,7,8,9,13,14

1,2,7,8,9,13,14

9

4, 12

На контроллер непосредственно подводится питание (+5В) на выводы: VDD – положительное напряжение, VSS – общий вывод. Для использования схемы внутреннего аппаратного сброса на вход сброса/напряжения прогроммирования (MCLR) через резистор сопротивлением 10 кОм подводится высокий уровень (VDD).

Входную тактовую частоту зададим при помощи внутреннего генератора в режиме ХТ малого энергопотребления, настроенного на частоту 4 МГц. Для этого используем резонатор с параллельным резонансом. Резистор RS использовать не будем, считаем что резонатор не будет самовозбуждаться. Конденсаторы С1 и С2 возьмем по 20 пФ (пределы 15..33пФ), т.к. более высокая емкость, увеличивая стабильность частоты генератора, увеличивает и время запуска, что не желательно. Схем подключения резонатора приведена на рис.3.3.

Электронный секундомер

Рис.3.3 Схем подключения резонатора в режиме ХТ

Кнопку S1 «старт/стоп/сброс» подключаем непосредственно ко входу PIC контроллера. При помощи кнопки S2 подаем питание на микроконтроллер. Кнопка S1 подключена через резистор R1 = 10кОм, к порту RB7 (резистор задает уровень логической единицы на входе микроконтроллера).

Чтобы обеспечить хорошее питание схемы, применим сглаживающие фильтры С3=100мкФ, С4=1пФ, которые сглаживают пульсацию напряжения на входе микроконтроллера.

Звуковая индикация происходит при помощи динамика, подключаемого к порту RA4. Резистор R1=5кОм стабилизирует ток через динамик.

При подаче напряжения на микроконтроллер, начинает выполняться программа, записанная в микроконтроллере. Вначале производится инициализация всех портов микроконтроллера (порт RB7 настраивается на ввод, а остальные порты настраиваются на вывод), обнуление рабочих регистров, занесение необходимых констант в соответствующие регистры, а затем программа ожидает нажатия кнопки. Т.к. подсчет секунд не производился, то на индикаторы выводятся нули.

При нажатии кнопки, происходит звуковая индикация, программа формирует нужные задержки, инкрементируя при этом значения регистров в соответствии с необходимой отображаемой информацией. Через ограничительные резисторы R4-R10 подаются сигналы для управления сегментами индикатора.

При очередном нажатии клавиши происходит остановка выполнения программы, секундомер ожидает обнуления, а на индикатор выводится последняя подсчитанная последовательность цифр.

Электрическая принципиальная схема, спецификация элементов секундомера, приведены в приложении.

4.Разработка алгоритма работы управляющей программы

Для обеспечения работы проектируемого устройства с заданными техническими требованиями необходимо запрограммировать наш микроконтроллер на определенную обработку данных и выдачу определенных сигналов. Управляющая программа должна обеспечить работу секундомера. Обеспечив цикл с задержкой в 0.1 с., а затем, подсчитав количество импульсов, пришедших в конце каждого цикла, мы и производим подсчет секунд. Счёт начинается при нажатии кнопки. Для составления программы необходимо сначала составить алгоритм работы устройства, т.е. конечный набор правил для выполнения некоторых процедур.

Схема алгоритма – одна из важнейших частей задачи, она состоит из отдельных операторов. Различают четыре вида операторов, каждый из которых имеет вход и выход рис.4.1 Стрелками обозначаются направление хода вычислений.

Электронный секундомер

(1) (2) (3) (4) (5)

– оператор описание процесса обработки;

– оператор проверки условий;

– оператор начала (конца);

– оператор разрыва схемы;

– оператор ввода/вывода данных.

Рис.4.1 Виды операторов

Применим в нашем случае разветвленный алгоритм (см. приложение A).

Работа нашей программы начинается с инициализации используемых регистров. Затем производится настройка портов, очистка ячеек памяти, задаются временные циклы, используемые для формирования требуемых величин задержек при работе. Происходит звуковая индикация, время задержки, в течении которой подается сигнал на динамик, равно 829мкс., т.е. с частотой около 1,2кГц, слышимой человеком. Подключаются подпрограммы INDIKATOR и KOD, необходимые для вывода подсчитанных секунд на семисегментные индикаторы.

5.Разработка управляющей программы

Программа, обеспечивающая работу нашего секундомера, написана на языке Assembler и построена в виде основной программы и подпрограмм.

Основная программа выполняет начальные установки режимов работы и регистров. Порты RA0-RA3 и RB0-RB6 настроены на вывод информации, порты RB0-RB6 отвечают за соответствующие сегменты индикатора. Порт RB7 считывает значение с кнопки. Порт RA4 производит вывод логической единицы, для звуковой индикации, которая осуществляется с помощью подпрограммы ZVUK, по первому нажатию кнопки. Подпрограммы INDIKATOR и KOD, необходимы для выработки сигналов, которые управляют семисегментными индикаторами. Подпрограмма DELAY формирует основную задержку на 0,1 с., задержка формируется одним внутренним и одним внешним циклами. Подпрограмма INCTIM меняем, в соответствии с отображаемыми цифрами, значения регистров temp0- temp3, для индикации.

Работа программы осуществляется по циклу. Вначале производится инициализация портов, очистка рабочих регистров. Запуск программы осуществляется нажатием кнопки “Пуск/Стоп/Сброс”. Внутри цикла осуществляется проверка на переполнение секундомера (если оно произошло, то происходит обнуление всех регистров и программа ожидает нажатия кнопки “Пуск/Стоп/Сброс”). При нажатии кнопки “Пуск/Стоп/Сброс” происходит остановка подсчета секунд, и программа ожидает обнуления. Текст программы приведен ниже.

LIST P=16F628

#include <P16F628.INC>

temp0 EQU H’20’

temp1 EQU H’21’

temp2 EQU H’22’

temp3 EQU H’23’

temp4 EQU H’24’

temp5 EQU H’25’

temp6 EQU H’26’

temp7 EQU H’27’

temp8 EQU H’28’

i EQU H’29’

t EQU H’30’

k EQU H’31’

N0 EQU H’32’

N1 EQU H’33’

org 0

goto Start

Start

clrf PORTA

bsf STATUS,RP0

movlw B’10000000′

movwf TRISB ;Настроить RB7 на ввод, RB0-RB6 на вывод

clrf TRISA

bcf STATUS,RP0

clrf PORTB

k1

clrf temp0

clrf temp1

clrf temp2

clrf temp3

clrf temp4

clrf temp5

clrf temp6

clrf temp7

clrf temp8

clrf i

clrf t

call INDIKATOR

btfss PORTB,7

goto k1

MOVLW 1

MOVWF i

MOVLW 1

MOVWF temp0

call ZVUK

goto c1

k2

call DELAY

c1

call INDIKATOR

btfsc PORTB,7

goto k3

c2

btfss i,0

goto c1

k7

call INCTIM

goto k2

k3

btfsc PORTB,7

goto k3

movf i,0

movwf t

incf i

btfss t,0

goto k1

goto c2

INCTIM

movlw 0xe6 ;230 раз

movwf temp4

k8 decfsz temp4,1

goto k8

;увеличение до 0,9 сек

incf temp0

movf temp0,0 ;инкрементировать на 0,1 сек

sublw 9 ;проверка: если >9, то перейти

btfsc STATUS,0 ;был заем — да, то clrf temp0 и на следующее увеличение

goto I0 ;иначе на IO

clrf temp0 ;очистка значения последнего разряда

;увеличение до 9 сек

incf temp1

movf temp1,0

sublw 9

btfsc STATUS,0

goto I1

clrf temp1

;увеличение до 59 сек

incf temp2

movf temp2,0

sublw 5

btfsc STATUS,0

goto I2

clrf temp2

;увеличение 10 мин

incf temp3

movf temp3,0

sublw 9

btfsc STATUS,0

goto I3

clrf temp3

return

I0

nop

nop

nop

nop

nop

I1

nop

nop

nop

nop

nop

I2 nop

nop

nop

nop

nop

I3 nop

nop

nop

nop

nop

return

INDIKATOR

movf temp0,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,0 ;общий катод

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,0

movf temp1,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,1

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,1

movf temp2,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,2

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,2

movf temp3,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,3

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,3

return

KOD

addwf PCL

retlw B’00111111′ ;код 0

retlw B’00000110′ ;код 1

retlw B’01011011′ ;код 2

retlw B’01001111′ ;код 3

retlw B’01100110′ ;код 4

retlw B’01101101′ ;код 5

retlw B’01111101′ ;код 6

retlw B’00000111′ ;код 7

retlw B’01111111′ ;код 8

retlw B’01101111′ ;код 9

ZVUK

movlw 100

movwf temp4

k6

btfsc PORTB,7

goto k6

bsf PORTA,4

k5

decfsz temp4,1

goto k5

bcf PORTA,4

call DELAY

call INDIKATOR

return

DELAY

movlw 0x81 ;128

MOVWF k ;k=ff=255

Cycl_1

movlw 0xff

movwf N0

Cycl_0

decfsz N0,1

goto Cycl_0

decfsz k,1

goto Cycl_1

return

end

Заключение.

Результатом курсового проекта является разработанная принципиальная электрическая схема цифровой секундомер на базе микроконтроллера PIC16F628 в соответствии с техническими требованиями. Разработан алгоритм и написана программа на языке assembler, на основании которой работает микроконтроллер.

Данное устройство очень просто в реализации. Оно содержит минимум элементом, что обеспечивает его дешевизну, и минимизацию затрат на питание. Благодаря простому управлению и индикации пользователь может легко им пользоваться.

В ходе проектирования приобретен опыт работы и умение проектировать цифровые и микропроцессорные устройства.

В ходе проектирования передатчика использовались программы: Microsoft Word, Microsoft Visio, Mplab IDE v7.20.

Список использованной литературы

1.PIC16F62X. Однокристальные 8-разрядные FLASH CMOS с микроконтроллеры компании Microchip technology incorporated: Пер. с англ. –М.: ООО «Микрочип», 2001. – 148 c. www.microchip.ru

2. Бурак А.И., Левкович В.Н. Интегрированная среда MPLab IDE разработки программ для микроконтроллеров PICmicro фирмы Microchip: Метод. пособие к лабораторным работам по курсу «Цифровые и микропроцессорные устройства». – Мн: БГУИР, 2003. – 31 с.

3.Левкович В.Н. Цифровые и микропроцессорные устройства: Лабораторный практикум для студ. спец. I-39 01 02 «Радиоэлектронные системы», I-39 01 03 «Радиоинформатика», I-39 01 04 «Радиоэлектронная защита информации». В 2 ч. Ч. 1. –Мн: БГУИР, 2005. — 38 с.: ил

4.Левкович В.Н., Кащеев А.А. Цифровые и микропроцессорные устройства: Лабораторный практикум для студ. спец. I-39 01 02 «Радиоэлектронные системы», I-39 01 03 «Радиоинформатика», I-39 01 04 «Радиоэлектронная защита информации».

В 2 ч. Ч. 2. –Мн: БГУИР, 2006. — 36 с.: ил.

Электронный секундомер

Электронный секундомер

Электронный секундомер

30

Курсовая работа: Задача о Ханойских башнях

Курсовая работа по информатике

на тему:

«Задача о Ханойских башнях»

Содержание

Введение

1. Построение модели

2. Разработка алгоритма

2.1 Пошаговый алгоритм

2.2 Структограмма

3. Проверка правильности алгоритма

4. Анализ алгоритма и его сложности

5. Реализация алгоритма

Введение

Задача о Ханойских башнях. На одном из алмазных шпилей надето 64 круглых золотых диска. Диски имеют разные радиусы и расположены на шпиле в порядке убывания радиусов от основания к вершине. Требуется перенести диски с первого на второй, используя по необходимости и третий шпиль. При этом неукоснительно должны соблюдаться следующие правила:

за один раз можно перемещать только один диск;

больший диск нельзя располагать на меньшем диске;

снятый диск необходимо надеть на какой-либо шпиль перед тем, как будет снят следующий диск.

Трудолюбивые буддийские монахи день и ночь переносят диски со шпиля на шпиль. Легенда утверждает, что когда монахи закончат свою работу, наступит конец света. Можно было бы подсчитать, что для решения задачи с 64 дисками потребуется 264-1 перемещений (около 1020). Поэтому, что касается конца света, то он произойдет по истечении пяти миллиардов веков, если считать, что один диск перемещается за одну секунду. Впрочем и задачу, и легенду для неё придумал в 1883 году математик Э.Люка. Это дает нам право отложить заботы о конце света в сторону и перейти к решению следующей задачи.

Постановка задачи.

Имеется три колышка a, b, c и n дисков разного размера, переномерованных от 1 до n в порядке возрастания их размеров. Сначала все диски надеты на колышек a (рисунок 1.1),

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.1

требуется перенести все диски с колышка a на колышек c (рисунок 1.2),

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.2

соблюдая при этом следующие условия:

диски можно переносить только по одному;

больший нельзя ставить на меньший (рисунок 1.3).

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.3

Написать программу, которая печатает последовательность действий (в виде «перенести диск с q на r», где q и r – это a, b или c, решающую указанную задачу для n дисков, n – заданное натуральное число).

Целью данной курсовой работы является изучение рекурсивного алгоритма решения задачи о Ханойских башнях, разработка программы, печатающей последовательность действий.

1. Построение модели

Математической моделью данной задачи является рекуррентное соотношение.

Рекуррентное соотношение – это соотношение, которое выражает значение функции с помощью других значений, вычисленных для меньших аргументов. Исходя из данного определения, следует, что для каждой рекуррентной функции нужно задавать хотя бы одно значение.

2. Разработка алгоритма

Для разработки алгоритма решения данной задачи используется рекурсивный метод.

При построении алгоритма используется подход «разделяй и властвуй». Идея заключается в следующем:

задача разбивается на несколько подзадач меньшего размера;

решаются эти подзадачи;

решения подзадач комбинируются, и получается решение исходной задачи.

Как правило, задачи решаются непосредственно, либо с помощью рекурсивного вызова.

Алгоритм называется рекурсивным, если при решении некоторой задачи он вызывает сам себя для решения подзадачи.

Для того, чтобы переложить всю пирамиду из дисков, надо сначала переложить все, что выше самого большого диска, с первого на вспомогательный колышек, потом переложить этот самый большой диск с первого на третий колышек, а потом переложить оставшуюся пирамиду со второго на третий колышек, пользуясь первым колышком как вспомогательным.

2.1 Пошаговый алгоритм (с рекурсией)

Входные данные: количество дисков, находящихся на колышке a;

Выходные данные: последовательность действий;

Шаг0:{определение типа переменных};

Шаг1:{описание процедуры Pernesti, которая выводит последовательность действий};

Шаг1.1:{переместить (n-1) дисков с колышка a на колышек b};

Шаг1.2:{переместить n-ый диск с a на c};

Шаг1.3:{переместить (n-1) диск с b на c};

(шаги 1.2-1.3 выполняются рекурсивно);

Шаг2:{основная программа};

Шаг2.1:{ввод количества дисков};

Шаг2.2:{вызов процедуры Perenesti}.

2.2 Структограмма

Задача о Ханойских башнях

3. Проверка правильности алгоритма

Правильность алгоритма проверим при n=3 и n=4.

n=3

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня c на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень a

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень c

n=4

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня c на стержень a

переместить диск со стержня c на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень a

переместить диск со стержня c на стержень a

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

4. Анализ алгоритма и его сложности

Алгоритм решения задачи о Ханойских башнях является конечным, так как все используемые циклы выполняются конечное число раз.

Сложность – количественная характеристика алгоритма, которая говорит о том, сколько времени он работает (временная сложность), либо о том, какой объем памяти он занимает (емкостная сложность). На практике сложность рассматривают как временную сложность.

Из определения сложности следует, что она зависит от размерности входных данных или, как говорят, от длины входа. В задаче о Ханойских башнях входными данными является число дисков.

Рассчитаем порядок временной сложности в соответствии с пошаговым алгоритмом.

Временная сложность процедуры Perenesti будет зависеть от количества переносов, которое равно 2n-1, значит О(2n-1).

5. Реализация алгоритма

Program kyrsovaya;

uses crt;(подключение модуля очистки экрана)

var(описание переменных)

n: integer;(целый тип данных)

a,b,c: char;(описание символьных типов данных)

procedure Perenesti(n: integer;a,b,c: char);

begin(начало процедуры)

if n>0 then(если n>0 значит)

begin

Perenesti(n-1,a,c,b);

writeln (‘Peremestit» disk so sterzhnya ‘,a,’ na sterzhen» ‘,b);(ввели)

Perenesti(n-1,c,b,a);

end;

end;

begin

clrscr;(очистка экрана)

writeln (‘Vvedite natural»noe chislo n’);

read (n);(ввод числовых данных)

a:=’a’; b:=’b’; c:=’c’;присвоение по членных переменных (то ,что до этого ввели)

Perenesti (n,a,c,b);

readln;(процедура чтения)

end.

Курсовая работа: Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Содержание

Введение

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

3. Разработка структурной схемы устройства

4. Разработка принципиальной электрической схемы

5. Разработка алгоритма управляющей программы

Заключение

Литература

Приложение

Введение

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 — по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 — микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 — микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

Разрабатываемое устройство является генератор сигналов специальной формы (прямоугольных импульсов). Рассмотрим принцип работы данного устройства и сформулируем основные технические требования к нему.

Основным блоком данного устройства является однокристальная микроЭВМ серии КР1820.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 — по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 — микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 — микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

Температурный диапазон — минус 45 град. C. +85 град. C.

Напряжение питания 5V+/-10%.

Потребляемая мощность:

в статическом режиме — 1200 мкВт,

в динамическом режиме — 1 мA/MГц.

Количество элементов — 30000.

Разрядность — 4.

Тактовая частота — (0 — 4) МГц.

Один уровень прерывания по вектору.

Количество команд — 58 (31 однобайтовая + 27 двухбайтовых).

Количество уровней вложения программ — 4.

Емкость ОЗУ — 256 бит (64*4 ячейки).

Емкость ПЗУ — (1024*8) бит.

Технология — k-МОП.

Микросхема по входам и выходам стыкуется с ТТЛ и КМОП

Нагрузочная способность выходных портов 1 вход ТТЛ.

Условное графическое обозначение микросхемы КР1820ВЕ4 показано на рис.1.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Рис.1.

Назначение выводов микросхемы КР1820ВЕ4 приведено в табл.1.

Таблица 1

Номер вывода

Обозначение

Назначение
1

2

3
1

CKO

Выход тактового сигнала
2

СKI

Вход тактового сигнала
3

IP4

Вход/выход адрес/данные
4

RS

Вход сигнала «сброс»
5

IP3

Вход/выход адрес/данные
6

IP2

Вход/выход адрес/данные
7

IP1

Вход/выход адрес/данные
8

IP0

Вход/выход адрес/данные
9

IP7

Вход/выход адрес/данные
10

IP6

Вход/выход адрес/данные
11

L7

Вход/выход информационных данных
12

L6

Вход/выход информационных данных
13

L5

Вход/выход информационных данных
14

L4

Вход/выход информационных данных
15

IN1

Вход информационных данных
16

IN2

Вход информационных данных
17

UСС

Вывод питания от источника напряжения
18

L3

Вход/выход информационных данных
19

L2

Вход/выход информационных данных
20

L1

Вход/выход информационных данных
21

L0

Вход/выход информационных данных
22

0V

Общий вывод
23

SI

Вход последовательных данных
24

SO

Выход последовательных данных
25

SR

Выход логически управляемого источника

Системных синхроимпульсов

26

IN0

Вход информационных данных
27

IN3

Вход информационных данных
28

G0

Вход/выход информационных данных
29

G1

Вход/выход информационных данных
30

G2

Вход/выход информационных данных
31

G3

Вход/выход информационных данных
32

SKIP

Выход пропуска команды
33

FL A/D

Выход сигнала управления флагом. Адрес/данные
34

А9

Выход адреса
35

А8

Выход адреса
36

IP5

Вход/выход адрес/данные
37

D3

Выход информационных данных
38

D2

Выход информационных данных
39

D1

Выход информационных данных
40

D0

Выход информационных данных

В данном курсовом проекте будет использоваться микроЭВМ КР1820ВЕ4.

3. Разработка структурной схемы устройства

Структурная схема генератора прямоугольных импульсов выглядит следующим образом:

Основные параметры микро-ЭВМ серии КРРис. 2

4. Разработка принципиальной электрической схемы

Принципиальная электрическая схема разрабатывается исходя из приведенной выше структурной схемы устройства. В ней кроме микросхем основных блоков присутствуют различные вспомогательные цепи для питания синхронизации и согласования. Рассмотрим подробней все компоненты.

Микросхема КР1820ВЕ4 работает по программе, записанной во внешнем постоянном запоминающем устройстве. Адресное пространство ПЗУ объемом 1К 8 бит разбито логически на 16 страниц по 64 8-разрядных слова. В систему команд ОМЭВМ К1820ВЕ4 входят арифметические, логические команды, команды ввода/вывода, обращения к памяти, к регистрам, команды проверки.

Система команд насчитывает 58 команд: 31 однобайтовая и 27 двухбайтовых. Двухбайтовые команды выполняются за два машинных цикла, однобайтовые, за исключением команд LQID и JID, за один.

Функционирование.

Инициализация (начальный запуск) заключается в том, что очищается счетчик команд (в счетчик команд во всех разрядах записываются нули, что соответствует нулевому адресу ПЗУ) и очищаются регистры A, B, C, D, EN, G и SIO.

Вывод SR с каждым командным циклом задает системный синхроимпульс.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КРРис.3

Начальный запуск ОМЭВМ организуется автоматически при условии времени нарастания питания в пределах от 1 мкс до 1 мс. Если это время более 1мс, для обеспечения надежного запуска необходимо к входу RS подсоединить диод и RC цепочку, как показано на рис.1.

Постоянная времени RC-цепочки должна минимум в 5 раз превышать время установления питания. Вход RS реализован в виде триггера Шмидта и, если он не используется, то вывод должен быть подключен к UCC.

Низкий уровень должен быть приложен к входу RS на время, не меньшее трех машинных циклов, с тем, чтобы обеспечить надежный начальный запуск.

R10=10 кОм; С3=10 мкФ.

ОЗУ может быть очищено только программным способом. Первой командой (нулевой адрес ПЗУ) должна быть команда CLRA.

В микроЭВМ предусмотрены режимы внешней и внутренней синхронизации.

Рис.4.

Режим внешней синхронизации, когда тактовые импульсы от внешнего генератора поступают на вход CKI.

В режиме внутренней синхронизации задающий генератор реализуется на выводах CKI и CKO по схеме, показанной на рис.4. Для частоты кварцевого резонатора BQ1 4 МГц R8=1 КОм, R9=1 МОм, С2=27 пФ.

В процессе функционирования по командам ввода/вывода данные на микроЭВМ могут поступать по магистралям IN, L, G, SI. Результаты обработки данных поступают на магистрали D, G, L, SO.

Функционирование ОМЭВМ осуществляется по программе, записанной во внешнем ПЗУ. ОМЭВМ по одной извлекает команды из памяти и производит их исполнение. Обращение к ПЗУ производится по выводам IP0 — IP7, P8, P9. При этом сначала на выводы IP0 — IP7, P8, P9, переведенные в состояние «выход», из микроЭВМ выдается адрес слова ПЗУ. Он сопровождается высоким уровнем синхронизирующего сигнала FL A/D. Переходом высокого уровня сигнала FL A/D в низкий происходит запоминание адреса слова ПЗУ во внешнем регистре-защелке. После этого низким уровнем сигнала FL A/D ПЗУ переводится в режим выдачи содержимого адресованной ячейки, которое по входам IP0 — IP7 принимается в микроЭВМ Выбранная команда исполняется во время выборки последующей команды.

Схема подключения внешней памяти программ (ПЗУ) к микроЭВМ КР1820ВЕ4 приведена на рисунке 3. На рисунке 6 показаны временные диаграммы работы микроЭВМ с ПЗУ.

В качестве регистра-защелки используется микросхема К555ИР23. В качестве ПЗУ используется перепрограммируемая ПЗУ К573РФ21.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Аналого-цифровой преобразователь.

Назначение выводов микросхемы К572ПВ3 приведено в табл.2.

Таблица 2.

Номер вывода

Обозначение

Назначение
1

D4

Цифровой выход 4
2

D3

Цифровой выход 3
3

D2

Цифровой выход 2
4

D1

Цифровой выход 1
5

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Выход состояния
6

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Вход управления
7

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Вход управления
8

Вход тактирования
9

Цифровая земля
10

UСС

Напряжение источника питания
11

UОП

Опорное напряжение
12

Вход смещения характеристики
13

Аналоговый вход
14

Аналоговая земля
15

D8

Цифровой выход 8
16

D7

Цифровой выход 7
17

D6

Цифровой выход 6
18

D5

Цифровой выход 5

5. Разработка алгоритма управляющей программы

Для обеспечения работы проектируемого устройства с заданными техническими требованиями необходимо запрограммировать ОМЭВМ на определенную обработку данных и выдачи определенных сигналов, в том числе и сигналов управления. Для составления программы необходимо сначала составить алгоритм работы устройства, т.е. конечный набор правил для выполнения некоторых процедур.

Заключение

Бурное развитие науки и техники в последние годы позволяет осваивать в промышленном масштабе все больше и больше новых радиоэлектронных компонентов, а именно различных устройств цифровой обработки сигналов. К таким устройствам относятся и однокристальные микро-ЭВМ. Массовость производства этих устройств привело к существенному снижению их стоимости, что является одним из преимуществ данного класса устройств. Основным преимуществом ОМЭВМ является их универсальность, т.е. возможность их применение практически во всех классах устройств. Причем устройства на их основе являются гибкими. Достаточно изменить рабочую программу для изменения параметров и характеристик устройства или получить в принципе новое устройство.

В данном курсовом проекте продемонстрирована возможность разработки устройств на однокристальных микро-ЭВМ. Можно заметить, что это устройство, как, впрочем, и другие устройства на ОМЭВМ, содержит минимум деталей.

Разработанная охранная сигнализация является упрощенным вариантом устройств данного типа, поэтому она может быть доработана. Например, можно ввести постановку на охрану и снятие с нее в виде кода, или сделать несколько охранных шлейфов и тем самым обеспечить контроль места, где произошло вторжение и т.д.

Можно сделать вывод о том, что ОМЭВМ являются удобным инструментом для создания различных устройств.

Литература

1. Левкович В.Н. Архитектура и программирование однокристальных микро-ЭВМ 1820. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Вычислительные и микропроцессорные устройства» для студентов специальности РТС. БГУИР, 1998.

2. Применение однокристальных четырехразрядных микро-ЭВМ К1820ВЕ2 и К1820ВЕ1. Информационно-справочное издание. Киев: УкрНИИТИ, 1990. — 120 с.

3. Варламов И.К., Касаткин И.Л. Микропроцессоры в бытовой технике. М.: Радио и связь, 1990. — 104 с.

4. Горбунов В.Л. Электроника № 1990. С.30 — 35.

Приложение

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Реферат: Microsoft Excel

Курсовая работа по информатике

Студентки группы 6-Эу-1-115 Новик О.И.

МАТИ-РГТУ им. К. Э. Циолковского

Москва 2004 г

«…Из глубины разума невозможно извлечь ничего столь значительного и интересного, что можно извлечь из прикладных задач. »

Л.С. Онтрягин.

Введение:

Сегодня разработаны программные документы, с помощью которых рядовой пользователь очень быстро решает прикладные задачи, на решения таких задач в сфере экономии финансов и статистики у программистов прежних поколений уходили месяцы. Одной из таких программ завоевавших репутаций нашего инструмента для повседневного аналитического труда является процессор электронных таблиц EXCEL.

Становления рынка «EXLEL- услуг» во многих странах мира стало ,совершившемся фактом. В России сегодня всё больше внимания привлекает конкурс программистов- прикладников Macrosoft offis Extensaons участники которого демонстрируют новые примеры решения нетривиальных задач в хорошо известных офисных средах.

Видимо Macrosoft exlel не исчерпаем…

Выполнить расчет по стоимости приобретения товаров у различных фирм.

Все показатели приведены в некоторых условных единицах.

Объем партии товаров 200 единиц.

Наименование фирмы

Цена товара без скидки

Стоимость товара без скидки

Процент скидки

Удалённость поставщика (км)

Стоимость со скидкой и доставкой
Фирма А

100

10%

100

Фирма Б

150

12%

45

Фирма В

120

12%

55

Фирма Г

210

15%

20

Всего

Цена доставки 1 единицы продукции 0,5 у.е. за 1 км.

Фирма предоставляет скидку, если стоимость товаров (без скидки) не менее 30 000 у.е.

Отметить наиболее выгодную фирму (по стоимости товаров со скидкой и доставкой другим цветом).

Построить гистограмму. На оси Х отложены фирмы, по левой оси У — «стоимость товаров без скидки» и «стоимость со скидкой и доставкой» по правой оси У – «удаленность поставщика».При выполнении вычислений все значения округлить до сотен.

Решение:

I Найдём цену доставки для каждой фирмы:

Фирма А:

Встанем на ячейку I 3 и введем формулу нахождения цены доставки перемножения цены доставки 1 единицы продукции 0,5 у.е. за 1 км. на удаленность поставщика (=0,5*F3).

Так как ячейка F 3 содержит число 100, то при умножении его на 0,5 получаем 50.

Фирма Б:

Для этого встанем на ячейку I 4 и введем формулу (=0,5*F4).

Так как ячейка F 4 содержит число 45, то при умножении его на 0,5 получаем конечный

результат в ячейке I 4 цену доставки 22,5.

Фирма В:

Для этого встанем на ячейку I 5 и введем формулу (=0,5*F5).

Так как ячейка F 5 содержит число 55, то при умножении его на 0,5 получаем конечный результат в ячейке I 3 цену доставки 27,5.

Фирма Г:

Для этого встанем на ячейку I 6 и введем формулу (=0,5*F6).

Так как ячейка F 6 содержит число 20, то при умножении его на 0,5 получаем конечный результат в ячейке I 3 цену доставки 10.

Найдём значение ячейки I 7. Для этого солжем результаты, полученные в ячейках I 3, I 4, I 5, I 6 (=I3+I4+I5+I6). В итоге в ячейке I 7 получаем число 110 — результат сложения четырех ячеек.

II Найдем стоимость товара без скидки для каждой фирмы:

Фирма А:

Встаём на ячейку С3 и вводим формулу (=B3+I3).

Так как ячейка B 3 содержит число 100, а ячейка I 3 число 50, то при сложении двух ячеек в результате получим число 150-это и есть стоимость товара без скидки для фирмы А.

Фирма Б:

Встаём на ячейку С4 и вводим формулу (=B4+I4).

Так как ячейка B 4 содержит число 150, а ячейка I 4 число 22,5 то при сложении двух ячеек в результате получим число 172,5 .

Фирма В:

Встаём на ячейку С5 и вводим формулу (=B5+I5).

Так как ячейка B 5 содержит число 120, а ячейка I 5 число 27,5 в результате получим число 147,5 .

Фирма Г:

Встаём на ячейку С6 и вводим формулу (=B6+I6).

Так как ячейка B 6 содержит число 210, а ячейка I 6 число 10 то при сложении двух ячеек в результате получим число 220-это и есть стоимость товара без скидки для

Фирмы Г.

Найдём значение ячейки С 7 .Для этого сложим результаты, полученные в ячейках С 3, С4, С 5, С 6 (=С3+С4+С5+С6). В итоге в ячейке С 7 получаем число 690 — результат сложения четырех ячеек.

III «Всего».

Для того, что бы высчитать «всего» для стоимости товара и доставки необходимо

кол-во единиц (200) умножить на значение 1 единицы.

Фирма А:

В ячейке D3 вводим формулу (=С3*200), где С3-150 .Перемножая 150 и 200 получаем 30000 –это и есть стоимость всего товара для нашей фирмы.

Фирма Б:

В ячейке D4 вводим формулу (=С4*200), где С4-172,5 т. е. цена товара для фирмы Б.

Перемножая 172,5 и 200, получаем 34500.

В ячейке D5 вводим формулу (=С5*200), где С5-147,5 т. е.цена товара для фирмы В.

Перемножая 147.5 и 200, получаем 29500.

В ячейке D6 вводим формулу (=С6*200), где С6-220 т. е.цена товара для фирмы Г.

Перемножая 220 и 200, получаем 44000-это стоимость всего товара для фирмы Г.

Для того, что бы найти стоимость товара всех фирм в сумме необходимо «всего»

всех фирм поочерёдно сложить :встаём на ячейку D7 и вводим формулу(=D3+D4+D5+D6),

т. е. 3000+34500+29500+44000=138000.

Для того, что бы высчитать «всего» для доставки, делаем те же операции.

Фирма А:

Встаём на ячейку J3 и вводим формулу (=I3*200).

Результат будет 10000 для фирмы А.

Фирма Б:

Встаём на ячейку J4 и вводим формулу (=I4*200), где I4=22,5 цена доставки

умноженная на 200. Результат будет 4500 для фирмы Б.

Фирма В:

Встаём на ячейку J5 и вводим формулу (=I5*200), где I5=27,5 цена доставки

умноженная на 200. Результат будет 5500 для фирмы В.

Фирма Г:

Встаём на ячейку J6 и вводим формулу (=I6*200).

Результат будет 2000 для фирмы Г.

Для того, что бы найти цену доставки для всех фирм необходимо «всего» всех

фирм сложить :

Встаём на ячейку J7 и вводим формулу(=J3+J4+J5+J6)т.е.10000+4500+5500+2000=22000

IVСтоимость товара со скидкой и доставкой:

Фирма. А

Встаём на ячейку G3 и вводим формулу, в которой используем функцию

«Если»:=Если(D3>=$B$9;((B3+I3)-((B3+I3)*E3)/100;(B3+I3)

По аналогии рассчитываем фирмы Б,В и Г, только со соответствующими значениями.

Если(D3>=$B$9;-это условие ((B3+I3)-((B3+I3)*E3)/100;-истина ;(B3+I3)-ложь

Только при условии, если стоимость товара >= 30000(В9),тогда скидка предоставляется

в противном случае скидки не будет. А результатом ячейки G7 будет сумма стоимости

товара всех фирм.

V «Всего» для стоимости товара.

Кол-во единиц (200) умножаем на

Значение 1 ед.

Фирма А:результат=27000

Фирма Б:результат=30360

Фирма В:результат=29500

Фирма Г:результат=37400

Результатом ячейки Н7 будет сумма результатов предыдущих ячеек т. е

.27000+30360+29500+37400=124260

VI Наиболее выгодная фирма А .

VII Гистограмма.Microsoft Excel

Для того, что бы построить гистограмму необходимо выделить всё таблицу в Excel

затем ,нажимаем «Вставка» на панели кнопок и выбираем пункт Диаграмма, и

выбираем подходящую нам гистограмму.

Microsoft Excel

Список литературы

1.Информатика: Учебник для экономических специальностей вузов Под редакцией Н. В. Макаровой, «Финансы и статистика», 1999,Москва

2.Сборник примеров и задач Excel С. М. Лавренов, «Финансы и статистика» 2003 Москва

3.Microsoft excel 2002 Разработка приложений А. Гарнаев, «БХВ-Петербург» 2004 Москва

Реферат: Многофункциональный контроллер ВЗУ

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ

И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра ВТ и УС

К У Р С О В А Я Р А Б О Т А

по теме

Многофункциональный контроллер ВЗУ

Выполнение:

Студент гр. А19301

Рыбалко С.О.

Проверка: д.т.н. Кириллова Л.В.

Задание на курсовое проектирование…

по дисциплине “Теория и проектирование ЭВМ”:
Разработать структурную схему многофункционального контроллера ВЗУ. На основе выбранного варианта реализации аппаратуры контроллера разработать функционально-логическую схему одного из модулей структурной схемы.
Для выполнения задания следует:
1. Изучить принципы функционирования накопителей на ГМД и накопителей типа
“Винчестер”.
2. Изучить методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ с ВЗУ.
3. Сформулировать требования, предъявляемые к многофункциональному контроллеру ВЗУ.
4. Построить дерево функций контроллера.
5. Построить алгоритм функционирования многофункционального контроллера
ВЗУ.
6. Выделить участки алгоритма, допускающие параллельную или конвейерную обработку.
7. Распределить операторы алгоритма между функциональными модулями.
8. Разработать вариант структурной схемы.
9. Оценить быстродейтсвие, реализуемое полученной структурной схемой.
10. Выполнить оценку аппаратных затрат на основе выбранного критерия.
11. Разработать функционально-логическую схему одного из функциональных модулей, предварительно согласовав свой выбор с преподавателем.

Индивидуальное задание (№ 18)

|НГМД (FDD) |НЖМД (HDD) |Скорость передачи |Элементная база |
|1 |2 |> 625 (K байт/с) |МИС и СИС |

Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер”

Основой любого дискового устройства является магнитный носитель, имеющий форму диска. поверхность д логически разделена на концентрические окружности, отсчет которых у жестких дисков начинается от центра, а у гибких дисков — от внешней кромки диска. Каждая такая концентрическая окружность названа дорожкой.

Однако так как двусторонние дискеты и фиксированные диски имеют больше одной поверхности, то для определений местоположения байта данных пользуются трехмерными координатами. Понятие дорожка заменяют понятием цилиндр- группа дорожек в одной и той же позиции магнитной головки на всех дисках (пластинах) в одном дисководе определяется разрешающей способностью позиционера магнитных головок и вертикальной плотностью носителя, которая измеряется числом дорожек на дюйм (track per inch — TPI).

Сектор представляет собой зону дорожки, в которой собственно и хранятся разряды данных. количество секторов на дорожке зависит от многих переменных, но в основном определяются суммарной длиной поля данных и служебного поля, образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора обычно 512К для большинства дискет и некоторых типов жестких дисков.

Информационная структура всех типов дисков для РС АТ одинакова и определяется базовой операционной системой DOS. С точки зрения операционной системы элементарной единицей размещения данных на диске является кластер.
Он представляет собой группу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске. В РС АТ: для гибкого диска один кластер — это два сектора (обычно 1К), для жесткого диска — четыре и более (>2K). Точное значение размера кластера указывается в самом первом секторе диска — загрузочном секторе — Boot sector.

Дискета (или раздел жесткого диска ) структурирована следующим образом
—
|Область начальной загрузки |Boot sector | | |
| | | |Системная |
|Первая копия FAT | | |область |
|Вторая копия FAT |не используется в RAM-дисках | |диска |
|Корневое оглавление |Root directory | | |
|Область данных, включая |data area | | |
|подоглавления | | | |

Область начальной загрузки помещается на дорожке 0, сектор 1, сторона
0 любой дискеты или головка 0 жесткого диска. Область начальной загрузки содержит важную информацию о типе носителя, структуре носителя (для механизма позиционера носителя) и о том, как данные размещены на диске.

Помещенная ниже таблица демонстрируем наиболее распространенные форматы гибких и жестких дисков.

|Тип дискеты |Емкость |Число |Число секторов на |Число |
| |Мбайт |цилиндров |дорожке |головок |
|5 1/4 ” |1,2 |80 |15 |2 |
|3 1/2 ” |0,72 |80 |9 |2 |
| |1,44 |80 |18 |2 |
|Тип жесткого диска |Емкость |Число |Число секторов на |Число |
| |Мбайт |цилиндров |дорожке |головок |
|РС/ХТ |10 |306 |17 |4 |
|Тип 20 на РС АТ |30 |733 |17 |5 |
|Современные типы |128 |1024 |17 |15 |
|накопителей |210 |1024 |34 |12 |

Загрузочный сектор диска (или раздела диска) должен иметь следующий формат:

|Смещ. |Длина |Содержимое | |
|+0 |3 |JMP |xx |xx |NEAR-переход на код загрузки |
|+3 |8 |‘I|‘B’ |‘M’ | | |‘3’|‘.|‘3’|OEM-имя фирмы версия системы |
| | |’ | | | | | |’ | | |
|+0Bh |2 |Sector|size|Байтов на сектор |начало ВРВ |
|+0Dh |1 |Cluster size|Кластера размер | |
|+0Eh |2 |Reserve |sect|Число резервных секторов (перед 1-й FAT) | |
| | | |. | | |
|+10h |1 |FatCnt |Число таблиц FAT | |
|+11h |2 |Root |Size|Макс. число 32-байтовых элементов корневого |
| | | | |оглавления |
|+13h |2 |Tot |Sects|Общее число секторов на носителе (раздел DOS) |
|+15h |1 |Media |Дескриптор носителя (То же, что 1-й байт FAT) |
|+16h |2 |Fat |Size |Число секторов в одной FAT | конец ВРВ |
|+18h |2 |Trk |Sects|Секторов на дорожку (цил.) |
|+1Ah |2 |Head |Cnt |Число головок ЧТ/ЗП (поверхн-тей) |
|+1Bh |2 |Hidn |Sec |Число скрытых секторов |
|+1Eh |Размер форматированной порции корневого сектора, начало кода и данных |
| |загрузки |

Таблица размещения файлов (FAT)
Это связный список, который DOS использует для отслеживания физического расположения данных на диске и для поиска свободной памяти для новых файлов. При размещении файла на диске FAT выделяет место на диске с дискретностью с один кластер, поскольку FAT рассматривает все секторы одного кластера как один сектор. Если файл не заполняет выделенные ему секторы в кластере, то они теряются и не могут быть использованы для другого файла. Файл может занимать несмежные кластеры, тогда FAT связывает кластеры в цепочки. Размер элемента FAT от используемого диска. FAT включает 12-разрядный элемент (1,5 байта) (или 16-разрядный — для жестких дисков емкостью свыше 10 Мбайт) для каждого кластера.

Производительность диска определяется четырьмя основными физическими параметрами:
1. временем доступа (мс)
2. размером цилиндра (секторов)
3. скоростью передачи данных (Кбайт/с)
4. средним временем ожидания (мс)

Время доступа — то время, которое требуется для перевода головок чтения-записи на нужные дорожки (цилиндры). После установки над нужными дорожками головки должны перейти из транспортного положения в положение чтения-записи. Все это и составляет обычно время доступа.

Скорость передачи данных (скорость, с которой они выдаются с диска) зависит от скорости вращения диска, плотности записи и секторного интерливинга. (Расслоение. Фактор интерливинга, равный 4 означает, что имеются три сектора, разделяющие смежные сектора. Следование секторов под головкой будет следующим- сектор 1, сектор X, сектор Y, сектор Z, сектор 2 и т.д.). При коэффициенте интерливинга, равного 6, у РС ХТ скорость передачи снижается с 5 М бит/с до 0.83 М бит/с.

Среднее время ожидания — время, за которое диск совершит половину оборота и нужный сектор окажется под головкой.

Механизм общения контроллера с диском

Контроллер жесткого диска

Использование контроллера DMA (Прямого доступа к памяти) в настоящее время не применяется для операций ввода-вывода с жестким диском. Контроллер в жесткого диска в АТ использует 512-байтный секторный буфер, к которому
МП (i80286) обращается как к 16-разрядному устройству. Когда этот буфер полон или пуст, контроллер прерывает МП (с помощью INT 14), после чего данные передаются при помощи строковых команд ввода-вывода в память или из памяти со скоростью 2 Мбайта в секунду (у IBM XT, использовавшего подсистему DMA, скорость передачи в два раза ниже). Такая скорость достигается за счет использования трех тактов (включая одно состояние ожидания) для переноса данных (16 бит) в процессор и еще трех тактов
(включая еще одно состояние ожидания) для переноса данных в память. Таким образом, для передачи двух байтов данных используется шесть тактов шины.

Таблица параметров жесткого диска

Она находится по адресу вектора прерывания INT 41h для первого жесткого диска и INT 46h для второго (если он есть):

|Смещ. |Длина | |Содержимое |
|+0 |2 | | |Максимальное число цилиндров |
|+2 |1 | | Максимальное число головок |
|+3 |2 | | |Не используется в АТ |
|+5 |2 | | |Стартовый цилиндр предкомпенсации записи |
|+7 |1 | | Не используется в АТ |
|+8 |1 | |Управляющий |7: запрет повторного доступа |
| | | |байт |6: запрет повторения по ошибке ЕСС |
| | | | |3: более 8 головок |
|+9 |1 | | Не используется в АТ |
|+0Ah |1 | | Не используется в АТ |
|+0Bh |1 | | Не используется в АТ |
|+0Ch |2 | | |Зона парковки головок |
|+0Eh |1 | | Количество секторов на дорожку |
|+0Fh |1 | | Резерв |

Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ

Дефекты информации, хранимой на магнитном носителе можно подразделить на две основные группы:
1. Временные (обратимые) — это пыль, частицы отслоившегося лакового покрытия.
2. Постоянные (необратимые) — это различные царапины, трещины в покрытии, прилипшая грязь и т. п.

Для обнаружения и коррекции ошибок были разработаны системы кодирования информации с избыточностью (внедрение контрольных разрядов, образуемых с помощью выполнения определенных арифметических операций над всеми информационными разрядами).

Но следует учитывать при разработке и применении конкретной системы кодирования, что возможность обнаружения и коррекции ошибок возрастает с избыточностью кода, но одновременно усложняется алгоритм кодирования и декодирования и, как следствие, возрастает объем буферной памяти, и снижается скорость передачи информации , усложняется аппаратура кодирования и декодирования и, следовательно, система становится менее надежной.

Для двоичного кода М сообщений, каждое из которых имеет дину n, можно закодировать, если выполняется условие: 2n >=M или n>=log2 M.

Приведем примеры различных методов кодирования:

Пусть имеются четыре события:
А1, А2, А3, А4, причем вероятности их появления различны:

Р(А1)=0,5; Р(А2)=0,25; Р(А3)= Р(А1)=0,125.

Равномерное кодирование — без учета вероятности появления того или иного события.

Метод Фанно — А1=02; А2=102; А3=1102; А4=1112 . Это пример неравномерного кодирования с учетом вероятности появления события. Система Фанно однозначно декодируема, поскольку ни одно А не является префиксом следующего. Такие системы кодирования называют префиксными.

Основные характеристики кодов:

|Длина кода |n |Число символов, составляющих кодовое слово |
|Основание кода |m |Количество отличных друг от друга значений |
| | |импульсных признаков, используемых в кодовом |
| | |слове |
|Мощность кода |Мр |число разрешенных кодовых слов |
|Полное число кодовых|М |все возможные кодовые слова |
| | | |
|слов | | |
|Число информационных|k |без комментариев |
|символов | | |
|Число проверочных |r |без комментариев |
|символов | | |
|Избыточность кода |R |R=r/n |
|Скорость передачи |R’ |R’=k/n |
|кодовых слов | | |
|Кодовое расстояние |d |Число несовпадающих позиций двух кодовых слов |

Имея один избыточных символ, можно обнаружить только нечетное количество ошибок. Поэтому используют другой метод. Объясним на примере:

Пусть должно прийти 9-разрядное число. Расположим приходящие разряды следующим образом:

|В1 |В2 |В3 |С1|Пусть | |В1Е В4Е В7 = С4 |
|В4 |В5 |В6 |С2| |В4Е В5Е В6 = С2 |В2Е В5Е В8 = С5 |
|В7 |В8 |В9 |С3| |В7Е В8Е В9 = С3 |В3Е В6Е В9 = С6 |
|С4 |С5 |С6 |С7| |С1 Е С2 Е С3 Е С4 Е С5 Е С6= С7 |

Пусть приходит число 011010001. Пусть произошла ошибка в 7-ом разряде

|Передано |Принято |
| | | | | | | | | |
|0|1|1|0| |0|1|1|0|
|0|1|0|1| |0|1|0|1|
|0|0|1|1| |1|0|1|1|
|0|0|0|0| |0|0|0|0|

При сравнении В7Е В8Е В9 = С3 в строке

В1Е В4Е В7 = С4 в столбце

Следовательно, ошибочный разряд локализован можно исправить.

Но это был случай единичной ошибки, а с двойной ошибкой этот метод не справляется, то есть определить может, но исправить — нет.
|0|1|0|0|
|0|1|0|1|
|0|1|1|1|
|0|0|0|0|

На рисунке видно, что, используя этот метод, нельзя понять, где произошла ошибка (В2 , В3 , В8 , В9).

Для дальнейшего объяснения d(x,y) между двумя кодовыми словами х и у называется число несовпадающих позиций. Пример: х=01101, у=00111 d(x,y)=2.
Это расстояние называется кодовым расстояние Хемминга.

Итак, код способен исправить любые комбинации из q или меньшего числа ошибок тогда и только тогда, когда его кодовое расстояние > 2q. В настоящее время только для кодов с dmin получено такое соотношение между числом проверочных символов r и длиной кода n: r>= log2 (n+1).

Циклические коды

Циклическими кодами называются такие коды, которые с любым своим вектором содержит также его циклический сдвиг. Циклические коды основаны на представлении передаваемых данных в виде полинома (многочлена) и используются при последовательной передаче информации между Процессором и
ВЗУ. а(х)= а0+а1 х+а2 х2+…+ аn-1 хn-1 Для вектора а(а0, а1, …, аn-1).

Циклический сдвиг а’(х)= аn-1 +а0x +а1 х2+…+ аn-2 хn-1 .
С помощью этих кодов можно обнаруживать:
. Ошибки в 1 бите, если порождающий многочлен содержит > 1 члена,
. Ошибки в 2 битах, если порождающий многочлен содержит 3 члена,
. Ошибки в нечетном количестве битов, если порождающий многочлен содержит множитель (х+1),
. Пакеты ошибок длиной менее к+1 бит, если порождающий многочлен содержит множитель (х+1), и один множитель с 3мя членами и более (к+1 — число бит порождающего многочлена).

Принцип построения циклических кодов

Каждая кодовая комбинация Q(x) умножается на одночлен xr , а затем делится на многочлен. Степень каждого одночлена, входящего в Q(x), повышается на r.
При делении получается С(х) такой же степени, что и Q(x), и остаток Р(х) степени не более r-1, наибольшее число разрядов которого =2q+1 и r 1011100

Чтение

После приема всей информации проверяется содержимое всех разрядов регистра, и если все нули, то ошибок нет.

Дерево функций многофункционального контроллера

|1 Уровень |
| |F0 |Управление ВЗУ |
|2 Уровень |
| |F1 |Организация сопряжения с ЦП |
|F0 |F2 |Промежуточная обработка информации |
| |F3 |Организация сопряжения с ВЗУ |
|3 Уровень |
| |F11 |Обмен параллельной информацией |
|F1 |F12 |Формирование и хранение слова состояния канала (СКК) |
| |F13 |Управление обменом |
| | | |
|F2 |F21 |Хранение параллельной информации |
| |F22 |Обработка принимаемой информации |
| |
|F3 |F31 |Управление приводом |
| |F32 |Обработка последовательной информации |
|4 Уровень |
| |F11.1 |Прием параллельной информации из ЦП |
|F11 |F11.2 |Передача параллельной информации в ЦП |
| |F11.3 |Хранение передаваемой информации |
| | | |
|F12 |F12.1 |Прием СКК |
| |F12.2 |Передача СКК |
| |
|F13 |F13.1 |Анализ поступающих сигналов |
| |F13.2 |Выдача управляющих сигналов |
| |
| |F21.1 |Прием передаваемых данных |
|F21 |F21.2 |Хранение передаваемых данных |
| |F21.3 |Прием служебной информации |
| |F21.4 |Хранение служебной информации |
| |
| |F22.1 |Анализ слова состояния ВЗУ |
|F22 |F22.2 |Формирование управляющего слова ВЗУ |
| |F22.3 |Анализ информации, передаваемой из ВЗУ |
| |
|F31 |F31.1 |Передача управляющего слова в ВЗУ |
| |F31.2 |Прием слова состояния ВЗУ |
| |
| |F32.1 |Кодирование информации |
| |F32.2 |Декодирование информации |
|F32 |F32.3 |Формирование циклического кода контроля (CRC) |
| |F32.4 |Опознавание маркеров |
| |F32.5 |Параллельно-последовательные преобразования информации |

Функционально-логическая схема

блока контроля ошибок

……

…..

……

….

1533 ИП2

…..

Список литературы

|1.|под ред. М.Л.Мархасина |“Руководство по архитектуре IBM PC AT”, Минск, |
| | |ООО “Консул”, 1993 |
|2.|П. Нортон, Р.Уилтон |“IBM PC и PS/2. Руководство по программированию.”|
| | |М.,“Радио и Связь”, 1994 |
|3.|Р.Браун, Дж.Кайл |“Справочник по прерываниям IBM PC”, М, |
| |под ред. К.Г.Финогенова |“Мир”, 1994 |
|4.|Е.П.Балашов, |“Проектирование информационно-управляющих |
| |Д.В.Пузанков |систем”, М.,“Радио и связь”, 1987 |
| | | |
|5.|Б.М.Каган |“ЭВМ и системы”, М., “Энергоатомиздат”, 1985 |

Оглавление

Задание на курсовое проектирование… 1

Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер”
2

Механизм общения контроллера с диском 5

Контроллер жесткого диска 5

Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ 6

Циклические коды 8

Дерево функций многофункционального контроллера 11

Функционально-логическая схема блока контроля ошибок 14

Список литературы 15

Оглавление 15

————————

Москва

1996 г.

Сектор

Дорожки

2

1

…

направление вращения

3

3

Блок параметров BIOS

Добавим проверочные символы

Блок Памяти Микропрограмм

ПЗУ

Поле операций в АЛУ

Поле адреса след. слова

Поле адреса операндов

Блок центрального управления

Сопряжение с каналом

АЛУ

Обнаружение и коррекция ошибок

Блок ОЗУ

Спряжение с накопителем

D Т

C

D Т

C

=1

D Т

C

D Т

C

&

=1

1

&

D Т

C

D Т

C

D Т

C

=1

=1

&

=1

=1

=1

Реферат: Концентраторы в локальных сетях

Немного о структуризации сети Для построения простейшей односегментной сети достаточно
иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом случае часто
используются дополнительные устройства — повторители сигналов, позволяющие
преодолеть ограничения на максимальную длину кабельного сегмента. Основная функция
повторителя (repeater), как это следует из его названия — повторение сигналов,
поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или
на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с входящими
сигналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность,
и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля
между самыми удаленными в сети станциями. Многопортовый повторитель часто называют
концентратором (hub), что отражает тот факт, что данное устройство реализует
не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном
устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных
сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим
отдельные компьютеры в сеть. Отрезки кабеля, соединяющие два компьютера
или какие либо два других сетевых устройства, называются физическими сегментами.
Таким образом, концентраторы и повторители, которые используются для добавления
новых физических сегментов, являются средством физической структуризации
сети. Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду
передачи данных — логический сегмент. Логический сегмент также называют доменом
коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух компьютеров
этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает
блокировка передающей среды. Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную
структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического
соединения, все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент,
в котором любая пара взаимодействующих компьютеров полностью блокирует возможность
обмена данными для других компьютеров. Что же такое концентратор? hub
[hлb] ступица (колеса). Англо-русский словарь Концентратор — это многопортовый
повторитель сети с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив
сигнал от одной из подключенных к нему станций, концентратор транслирует его
на все свои активные порты. При этом, если на каком-либо из портов обнаружена
неисправность, то этот порт автоматически отключается (сегментируется), а после
ее устранения снова делается активным. Автосегментация необходима для повышения
надежности сети. Обработка коллизий и текущий контроль состояния каналов связи
обычно осуществляется самим концентратором. Концентраторы можно использовать
как автономные устройства или соединять друг с другом, увеличивая тем самым размер
сети и создавая более сложные топологии. Кроме того, возможно их соединение
магистральным кабелем в шинную топологию. Так как логика доступа к разделяемой
среде существенно зависит от технологии, то для каждого типа технологии выпускаются
свои модели — концентраторы Ethernet, концентраторы Token Ring, концентраторы
FDDI, концентраторы VG-AnyLAN. Концентратор — это обобщенное название устройств,
образующих разделяемую среду вне зависимости от типа реализуемого протокола.
Для конкретного протокола иногда используется свое, узкое название этого устройства,
отражающее более точно его функции, или же использующееся в силу традиций,
например, как название MAU для концентраторов Token Ring. Назначение концентраторов
— объединение отдельных рабочих мест в рабочую группу в составе локальной
сети. Для рабочей группы характерны следующие признаки: определенная территориальная
сосредоточенность; коллектив пользователей рабочей группы решает сходные
задачи, использует однотипное программное обеспечение и общие информационные
базы; в пределах рабочей группы существуют общие требования по обеспечению
безопасности и надежности, происходит одинаковое воздействие внешних источников
возмущений (климатических, электромагнитных и т. п.); совместно используются
высокопроизводительные периферийные устройства; обычно содержат свои локальные
серверы, нередко территориально расположенные на территории рабочей группы.Концентраторы
и модель OSI Концентраторы работают на физическом уровне (Уровень 1 базовой
эталонной модели OSI). Поэтому они не чувствительны к протоколам верхних
уровней. Результатом этого является возможность совместного использования различных
операционных систем (Novell NetWare, SCO UNIX, EtherTalk, LAN Manager и пр.,
совместимые с сетями Ethernet или IEEE 802.3). Есть, правда, определенное «давление»
на хозяина сети при использовании программ управления сетью: управляющие
программы, как правило, используют для связи с SNMP оборудованием протокол
IP. Поэтому в части управления сетью приходится использовать только этот протоколы
и соответственно операционные оболочки на станциях управления сетью. Но это
не очень серьезное давление, ибо протокол IP является, наверное, самым популярным.Общие
свойства концентраторов Большинство концентраторов обладают следующими
характерными эксплуатационными признаками:* оснащены светодиодными индикаторами,
указывающими состояние портов (Port Status), наличие коллизий (Collisions),
активность канала передачи (Activity), наличие неисправности (Fault) и наличие
питания (Power), что обеспечивает быстрый контроль состояния всего концентратора
и диагностику неисправностей* при включении электропитания выполняют процедуру
самотестирования, а в процессе работы — функцию самодиагностики* имеют стандартный
размер по ширине — 19 дюймов;* обеспечивают автосегментацию портов для изоляции
неисправных портов и улучшения сохранности сети (network integrity)* обнаруживают
ошибку полярности при использовании кабеля на витой паре и автоматически
переключают полярность для устранения ошибки монтажа* поддерживают конфигурации
с применением нескольких концентраторов, соединенных друг с другом либо посредством
специальных кабелей и stack-портов, либо тонкой коаксиальной магистрали,
включенной между портами BNC, либо посредством оптоволоконного или толстого
коаксиального кабеля подключенного через соответствующие трансиверы к порту AUI,
либо посредством UTP-кабелей, подключенных между портами концентраторов* поддерживают
речевую связь и передачу данных через один и тот же кабельный жгут*
прозрачны для программных средств сетевой операционной системы* могут быть смонтированы
и введены в действие в течение нескольких минутРазновидности концентраторов
Концентраторы начального уровня — пяти-, восьми-, реже двенадцати-, шестнадцатитипортовые
концентраторы. Часто имеют дополнительный BNC-, реже AUI-порт.
Не обеспечивает возможности управления ни через консольный порт (ввиду его отсутствия),
ни по сети (по причине отсутствия SNMP-модуля). Являются простым и дешевым
решением для организации рабочей группы небольшого размера. Концентраторы
среднего класса — двенадцати-, шестнадцати-, двадцатичетырехпортовые концентраторы.
Имеют консольный порт, часто дополнительные BNC- и AUI-порты. Этот тип концентраторов
предоставляет возможности для внеполосного управления сетью (out-of-band
management) через консольный порт RS-232 под управлением какой-либо стандартной
терминальной программы, что дает возможность конфигурировать другие порты
и считывать статистические данные концентратора. Этот тип концентраторов позиционируют
для построения сетей в диапазоне от малых до средних, которые в дальнейшем
будут развиваться и потребуют введения программного управления. SNMP-управляемые
концентраторы — двенадцати-, шестнадцати-, двадцатичетырех- и сокоравосьмипортовые
концентраторы. Их отличает не только наличие консольного порта RS-232
для управления, но и возможность осуществления управление и сбор статистики
по сети с использованием протоколов SNMP/IP или IPX. Владельцу подобного концентратора
становятся доступными следующие сбор статистики на узлах сети (концентраторах),
ее первичная обработка и анализ: идентифицируются главные источники сообщений
(top talkers), наиболее активные пользователи (heavy users), источники
ошибок и коммуникационные пары (communications pairs). Эти типы концентраторов
целесообразно применять для построения локальных сетей в диапазоне от средних
и выше, которые, безусловно, будут развиваться. Эти сети всегда требуют программного
управления сетью, в том числе удаленного. BNC-концентраторы или концентраторы
ThinLAN — многопортовые повторители для тонких коаксиальных кабелей, используемых
в сетях стандартов 10Base2. Они имеют в своем составе порты BNC и, как
правило, один порт AUI, часто поддерживают SNMP-протоколы. Они, как и концентраторы
10Base-T, сегментируют порты (отключая при этом не одну станцию, а абонентов
всего физического сегмента) и транслируют входящие пакеты во все порты. На каждый
BNC-порт распространяются все те же ограничения, что и на фрагмент сети стандарта
10Base-2: поддерживается работа сегментов тонкого коаксиального кабеля
протяженностью до 185 метров на каждый порт, обеспечивается до 30 сетевых соединений
на сегмент, включая «пустые T-коннекторы»; если произойдет нарушение целостности
кабельного сегмента, этот сегмент исключается из работы, но остальная
часть концентратора будет продолжать функционировать. Сфера применения концентраторов
данного типа — модернизация старых сетей стандарта 10Base2 с целью повышения
их надежности, модернизация сетей, достигших ограничений на применение повторителей
и не требующих частых изменений. 10/100Hubs появились в последнее время.
Если просто читать рекламу о них, то можно «попасть в засаду». Дело в том,
что концентраторы не умеют буферизировать пакеты, а поэтому не могут согласовывать
различные скорости. Поэтому, если к такому концентратору подключена хотя бы
одна станция стандарта 10Base-T, то все порты будут работать на ее скорости. По
слухам, уже существуют концентраторы, поддерживающие две скорости одновременно.
Возможно, в этом случае словом «концентратор» производитель называет некое промежуточное
устройство (нечто среднее между концентратором и коммутатором), как,
например, MicroLAN фирмы Cabletron Systems.Дополнительные функции Redundant
link. Концентраторы среднего класса и SNMP-управляемые концентраторы поддерживают
одну избыточную связь (redundant link) на каждый концентратор для создания резервных
связей (back-up link) между любыми двумя концентраторами. Это обеспечивает
отказоустойчивость сети на аппаратном уровне. Резервная связь представляет
собой отдельный кабель, смонтированный между двумя концентраторами. Используя
консольный порт концентратора, необходимо просто задать конфигурацию основного
канала связи и резервного канала связи одного из концентраторов. Резервный канал
связи автоматически деблокируется при отказе основного канала связи двух концентраторов.
Не смотря на то, что концентратор может контролировать только одну
резервную связь, он может находиться на удаленном конце одной резервной связи и
на контролирующем конце резервной связи с другим концентратором. После устранения
неисправности на основном кабельном сегменте, основная связь не возобновит
работу автоматически. Для возобновления работы главной связи придется использовать
консоль концентратора или нажать кнопку Reset на его корпусе. «Связной бит»
у концентраторов представляет собой периодический импульс длительностью 100 наносекунд,
посылаемый через каждые 16 миллисекунд. Он не влияет на трафик сети.
Связной бит посылается в тот период, когда сеть не передает данные. Эта функция
осуществляет текущий контроль сохранности UTP-канала. Данную функцию следует использовать
во всех возможных случаях и блокировать ее только тогда, когда к порту
концентратора подсоединяется устройство, не поддерживающее ее, например, оборудование
типа HP StarLAN 10. Обеспечение секретности в сетях, построенных с использованием
концентраторов, довольно неблагодарное занятие, поскольку концентратор
по определению является широковещательным устройством. Но при необходимости
администратору сети могут быть доступны следующие средства: блокирование неиспользуемых
портов (путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах,
не содержащих компьютера с адресом назначения), установка пароля на консольный
порт, установка шифрования информации на каждом из портов (некоторые модели имеют
эту возможность).Многофункциональные модульные концентраторы При построении
сложной сети могут быть полезны все типы коммуникационных устройств: и концентраторы,
и мосты, и коммутаторы, и маршрутизаторы (сетевые адаптеры исключены из
этого списка, потому что они необходимы всегда). Чаще всего отдельное коммуникационное
устройство выполняет только одну основную функцию, представляя собой
либо повторитель, либо мост, либо коммутатор, либо маршрутизатор. Но это не всегда
удобно, так как в некоторых случаях более рационально иметь в одном корпусе
многофункциональное устройство, которое может сочетать эти базовые функции и тем
самым позволяет разработчику сети использовать его более гибко. В идеале можно
представить себе универсальное коммуникационное устройство, имеющее достаточное
количество портов для подключения сетевых адаптеров, которые объединяются в
группы с программируемыми функциями взаимоотношений между собой (по алгоритму
повторителя, коммутатора или маршрутизатора). Однако известно, что всякая универсализация
всегда вредит качеству выполнения узких специальных функций и, возможно
поэтому, на современном уровне развития техники такое полностью универсальное
устройство пока не появилось, хотя отдельное совмещение функций в одном устройстве
иногда выполняется. Так маршрутизаторы часто могут работать и в качестве
мостов, в зависимости от того, как сконфигурировано администратором их программное
обеспечение. А вот функции повторителя требуют высокого быстродействия, которое
может быть достигнуто только на сугубо аппаратном уровне. Поэтому функции
повторителя не объединяются с функциями моста или маршрутизатора. Для совмещения
функций может быть использован другой подход. В специальных устройствах — модульных
концентраторах — отдельные компоненты, выполняющие одну из трех описанных
основных функций, реализованы в виде модулей, устанавливаемых в общем корпусе.
При этом межмодульные связи организуются не внешним образом, как это делается,
когда модули представляют собой отдельные устройства, а по внутренним шинам
единого устройства. Модульные многофункциональные устройства часто называют концентраторами,
подчеркивая их централизующую роль в сети. При этом термин «концентратор»
используется не как своего рода синоним термина «повторитель», а в более
широком смысле. Нужно хорошо понимать в каждом конкретном случае функциональное
назначение отдельных модулей такого концентратора. В зависимости от комплектации
модульный многофункциональный концентратор может сочетать функции и повторителя
(причем различных технологий), и моста, и коммутатора, и маршрутизатора,
а может выполнять и только одну из них.Коммутатор или концентратор? При построении
небольших сетей, составляющих нижний уровень иерархии корпоративной сети,
вопрос о применении того или иного коммуникационного устройства сводится к вопросу
о выборе между концентратором или коммутатором. При ответе на этот вопрос нужно
принимать во внимание несколько факторов. Безусловно, немаловажное значение
имеет стоимость за порт, которую нужно заплатить при выборе устройства. Из технических
соображений в первую очередь нужно принять во внимание существующее распределение
трафика между узлами сети. Кроме того, нужно учитывать перспективы
развития сети: будут ли в скором времени применяться мультимедийные приложения,
будет ли модернизироваться компьютерная база. Если да, то нужно уже сегодня обеспечить
резервы по пропускной способности применяемого коммуникационного оборудования.
Использование технологии Intranet также ведет к увеличению объемов трафика,
циркулирующего в сети, и это также необходимо учитывать при выборе устройства.
При выборе типа устройства — концентратор или коммутатор — нужно еще определить
и тип протокола, который будут поддерживать его порты (или протоколов,
если идет речь о коммутаторе, так как каждый порт может поддерживать отдельный
протокол). Достаточно сложен выбор коммуникационного устройства для сети с выделенным
сервером. Для принятия окончательного решения нужно принимать во внимание
перспективы развития сети в отношении движения к сбалансированному трафику. Если
в сети вскоре может появиться взаимодействие между рабочими станциями, или
же второй сервер, то выбор необходимо делать в пользу коммутатора, который сможет
поддержать дополнительный трафик без ущерба по отношению к основному. В пользу
коммутатора может сыграть и фактор расстояний — применение коммутаторов не ограничивает
максимальный диаметр сети величинами в 2500 м или 210 м, которые определяют
размеры домена коллизий при использовании концентраторов Ethernet и Fast
Ethernet.Особенности национального управления Как в России умудряются воровать,
когда нигде нет денег, украсть нечего? Все очень просто: на Западе воруют из
прибыли, а у нас — из расходов. Грустный анекдот Российских сетевых администраторов
с концентраторами связывают особенно теплые чувства, и вот почему. Перечислю
еще раз основные критерии, которыми желательно руководствоваться при выборе
коммуникационного устройства:* Стоимость* Распределение трафика* Тип протокола*
Перспективы развития сети* Фактор расстояний А вот как (я, конечно, утрирую)
тот же список выглядит в глазах типичного российского руководителя, принимающего
решение о покупке оборудования для малой сети:* Стоимость На распределение трафика
закрывают глаза, тип протокола и геометрическую конфигурацию сети выбирают,
исходя из того, какое оборудование стоит меньше, а о перспективах развития
задумываться вообще не принято. В результате приобретается оборудование, которое
дешевле «здесь и сейчас», «лишь бы работало». Естественно, самой популярной сетевой
технологией является Thin Ethernet, самым популярным программным обеспечением
сервера (до недавнего времени) — Novell NetWare, а без каких-либо дополнительных
устройств стараются обойтись из-за всех сил, пока вся сеть помещается в
одном физическом сегменте. И как же отвечает типичный руководитель на вопрос «концентратор
или коммутатор»? То, что дешевле! Конечно, концентратор, причем нередко
с таким числом портов, которого хватает только «впритык». Вот такая славная
национальная традиция. Нет, все же традиции пора менять. Пора системному администратору
объяснять своему начальнику, что экономия сейчас обернется еще большими
расходами через пару лет. Я ни в коем случае не хотел обидеть никого из руководителей.
Приятно сознавать, что из правил есть и исключения, и, к счастью,
таких исключений со временем становится все больше.

Реферат: Персональный компьютер: углубление знакомства

Персональный компьютер: углубление знакомства

Р.Манекин

§ 1. Несколько  полезных сведений о персональных  компьютерах.

При составлении обучающих программ, при проведении квантитативных исследований специалисты-квантификаторы чаще всего ориентируются на персональные компьютеры (ПК). И это понятно. ПК обладают многими важными достоинствами: высокой надежностью, относительной неприхотливостью к помещению, небольшими габаритами, достаточно большим быстродействием[1] , значительной оперативной памятью[2] , обширной периферией[3] , развитым программным обеспечением, относительно простой системой управления, проч.

Давайте  теперь поближе познакомимся с этой машиной.

Персональный компьютер представляет собой целую систему электрических (электронных) машин, выполняющих самые различные функции. Принято различать основные (внутренние) и вспомогательном (внешние) устройства ПК. Основные устройства ПК обеспечивают управление работой компьютера: ввод и вывод, хранение информации; вспомогательные используются для развития возможностей ПК.

Типичный персональный компьютер имеет следующие основные устройства.

1. Процессор — машину, выполняющую управление компьютером, производящую все вычисления, проч.;    

2. Монитор (дисплей) — аппарат, предназначенный для изображения текстовой или графической информации;

3. Накопители (дисководы на гибких дисках) — устройства, используемые для записи и чтения информации, сохраняющейся на гибких дисках

4. Накопители на жестком магнитном диске  — (винчестере) — устройство, используемое для записи чтения информации, сохраняющейся на жестком магнитном диске.       

5. Клавиатуру — машину, используемую для ввода информации в персональный компьютер.

Рассмотрим их поочередно.

I. Наиболее важным из всех устройств компьютера является, пожалуй, процессор. Без процессора — нет компьютера[4] . Процессор — это, по существу, электрическая (электронная) счетная машина, способная к тому же перераспределять поступающие в нее электрические сигналы между другими устройствами ПК.

Процессор включает в себя следующие элементы:

— основной микропроцессор: большую электронную (интегральную) схему, регулирующую движение электрических сигналов и осуществляющую, собственно, управление устройствами компьютера, а также выполняющую все вычисления;

Оперативную память: набор программ, выполняемых компьютером и используемых программами данных[5] ;

электронные схемы (контролеры): микропроцессоры, синхронирующие
работу внутренних и внешних устройств ПК;

— порты ввода-вывода[6] — специальные устройства, обеспечивающие обмен данными между внешними и внутренними устройствами ПК.

Основной характеристикой процессора является быстродействие, зависящее от «Архитектуры» его интегральных схем.

II. Мониторы — это специальные телевизоры, «приспособленные» к сотрудничеству с устройствами компьютера. Они бывают двух видов — цветными и монохромными; и могут работать в двух режимах: текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки — знакомecтa. В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы (могут также входить и буквы кириллицы — русского алфавита), а также различные символы, в т.ч. и символы, предназначенные для вывода на экран таблиц, диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и т.д.

На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой цвет символа и свай цвет фона. На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчеркивание и инверсное изображение (темные символы на светлом фоне).

При работе в графическом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой (на монохромных мониторах) или содержит один из нескольких цветов (на цветных мониторах).

III. Клавиатура персональных компьютеров (см. рис.3 наст.пособия) может иметь различное расположение клавиш, разное их количество. Однако назначение одинаковых клавиш на разных компьютерах одинаково. Надписи на клавишах могут быть сделаны как на русском (у некоторых отечественных компьютеров), так и на английском языках (у компьютеров зарубежного производства). У персональных компьютеров отечественного производства, как правило, на клавиатуре имеются клавиши «РУС» и «ЛАТ» , предназначенные для переключения с русского шрифта на латинский и обратно.

Расположение латинских букв на клавиатуре ПК обычно такое же, как и на пишущих машинках с латинским шрифтом, а букв кириллицы — как на пишущих машинках с русским шрифтом.

Клавиша «Shift»  служит для ввода прописных букв и символов, располагающихся в верхнем регистре клавиатуры.*

Клавиша «Caps lock»  предназначена для фиксации режима прописных букв.

Клавиша «Enter» (на некоторых клавиатурах – «Return» или «СR») используется для окончания ввода строчки.

Клавиша «Del(Delete» — удаление (служит для удаления символа, помеченного курсором).

Клавиша «Ins(Insert»- вставка (предназначена для переключения между режимами ввода( вывода информации с раздвижкой символов (вставка) и ввода с замещением ранее набранных символов (замена).

Клавиша «Backspase» стрелка влево над клавишей «Enter» удаляет символ, находящийся слева от курсора,

Клавиши ← → ↑ ↓ «Home», «End», «PgUp», «PgDown» называют клавишами управления курсором. Нажатие на эти клавиши пpиводит к перемещению курсора в соответствующем направлении или к «перелистыванию» изображенного на экране текста.

Клавиша «NumLock» — блокировка цифр (включает и выключает режим при нажатии клавиш, расположенных в правой части клавиатуры. Этот режим удобен для ввода цифр.

Клавиша «Esc(Escape» — («Escape» — убегать, спасаться), как правило, используется для отмены какого-либо действия, выхода из режима программы, проч.

В режиме «Caps lock»  нажатие клавиши «Shift»  дает возможность ввода строчных букв. Иногда клавиша «Shift» используется для переключения на русский алфавит.

Функциональные клавиши F1 – F10 (на некоторых клавиатурах- F1 — F12 ) предназначены для специальных действий, их функции определяются выполняемой программой.

Клавиши «Ctrl» и   «Alt»  предназначены для изменения значений других клавиш. Эти клавиши могут использоваться в комбинации с другими, и выполняющаяся программа может реагировать на них особым образом.

 Комбинации клавиш  «Shift» и «Printscr» обеспечивают печать на принтере содержимого экрана.

Комбинации клавиш «Ctrl»,   «Alt» и «Del»  (их одновременное нажатие) используется при перезагрузке операционных систем.

Далее. К числу вспомогательных систем персональных компьютеров относятся: принтеры, плоттеры, графопостроители, сканеры, музыкальные приставки, сетевые адаптеры, МОДЕМы, «мышь»,  др.

Принтеры (или печатающие устройства) предназначены для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить текстовую информацию, многие из них «умеют» выводить также и графику. Некоторые Принтеры способны выводить цветные изображения. Всего существует около тысячи моделей принтеров.     

Принято различать четыре основных типа принтеров. А именно: матричные, струйные,  литерные и лазерные.

Печатающая головка матричных  (или точечно-матричных) принтеров содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, и в нужный момент стержни ударяют по бумаге через красящую ленту.

В струйных принтерах формируются изображения микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел.

Литерные (т.е. буквенные) принтеры работают по принципу электрической пишущей машинки.

В лазерных принтерах для печати используется принцип ксерографии; изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому посредством электрического магнитного поля притягиваются частички краски. Отличие лазерных принтеров от обычных ксерокопировальных аппаратов состоит в том, что у первых печатающий барабан электризуется с помощью луча лазера по командам, транслируемым через компьютер.

Плотеры — это устройства для вывода рисунков (другой графической информации) на бумагу.

Графопостроители выводят на бумагу чертежи.

Музыкальная приставка дает возможность исполнять «компьютерную музыку».[7]

Сканеры — это устройства, предназначенные для оперативного ввода в компьютер текстовой и графической информации.

Обычный сканер «считывает» информацию как изображение, как бы «фотографирует» текст. Иначе говоря, сканер «воспринимает» интенсивность и различия цветов изображений на бумаге, преобразует их в поток электрических сигналов и направляет накопленную информацию в память ЭВМ.

Оптические сканеры (лазерные сканирующие устройства) «умеют» распознавать шрифты бука и вводить текстовую информацию в компьютер в ее оригинальном виде[8] .

Сетевой адаптер дает возможность подключать компьютер к другим ЭВМ.

Таковы основные и вспомогательные устройства персональных компьютеров.

* * *

А теперь садитесь за компьютер и испытайте его возможности. Например, набери те на клавиатуре составленную Вами программу (см. Гл.1) и распечатайте её текст на принтере. (Попросите преподавателя помочь Вам подготовить принтер и компьютер к этой работе).

Подсказка: Если Ваш компьютер загружен операционной системой MSDOS, попытайтесь воспользоваться командным словом  «print».

§2. Многомашинные и мультипроцессорные комплексы. Локальные сети.

Для увеличения быстродействия и объёма памяти ЭВМ  часто объединяют в т.н. вычислительные системы. В состав вычислительных систем могут входить как несколько ЭВМ (в этом случае они называются «многомашинными комплексами»), так и ЭВМ и несколько процессоров («мультипроцессорные комплексы»).

При создании мультипроцессорных комплексов возникают т.н. сверхоперативные запоминающие устройства (суперОЗУ), а также массовая (или виртуальная) память[9] .

Многомашинные комплексы создаются в следующих целях:

-в целях формирования «горячего резерва» при решении интеллектуальноёмких задач; в эtom случае объединяют, как правило, идентичные машины (однородные многомашинные комплексы), — для использования ЭВМ, имеющих различные функции (например, в интегрированных системах управления сложными объектами) – неоднородные многомашинные комплексы;

— для одновременного применения нескольких пакетов прикладных программ (при проведении интеллектуальноёмких исследований).

В ходе создания многомашинных комплексов приходится решать две основные задачи.

А именно: задачу по организации информационного обмена между ЭВМ, входящими в комплекс и задачу по организации управления комплексом.

Её нельзя использовать для передачи команд и данных непосредственно в процессор.0днако специальные программы «умеют» считывать данные, хранящиеся в массовой памяти, и направлять их в память конкретной ЭВМ. Применение массовой памяти позволяет расширять объем оперативной памяти, не делая этого явно.

Информационный обмен обеспечивают т.н. «каналы»[10] , а также сетевые адаптеры[11] ЭВМ.

Управление многомашинными комплексами ЭВМ бывает централизованным (т.е. управление, осуществляемое посредством специально выделенной машины-диспетчера) и децентрализованным (в этом случае все машины комплекса равны и могут организовать совместную работу под управлением одной из них).

Объединение ЭВМ в многомашинные комплексы (комплексирование) предполагает, что объединяемые машины находятся на небольшом (до нескольких сотен метров) расстоянии друг от друга. Комплексы ЭВМ, находящихся на большем расстоянии называют сетями. Различают локальные  и глобальные сети. Локальными называют сети, объединяющие ЭВМ (устройства ЭВМ) расположенные в десятках километров друг от друга; глобальные сети объединяют машины, находящиеся в разных городах, странах и даже континентах.

Простейшим видом локальной сети является терминальная сеть. Терминальная сеть состоит из единственного вычислительное центра (ВЦ) и сети удаленных терминалов.

ВЦ оснащаются, как правило, мощной ЭВМ (большим многомашинным комплексом); в качестве терминалов могут использоваться т.н. Автоматизированные рабочие места или Абонентские пункты (печатающие устройства плюс периферийные процессоры).

Ну, что же… Сказанного, кажется, достаточно, чтобы составить себе общее представление о видах вычислительных систем. В дальнейшем мы еще вернёмся к этой теме. А сейчас оглянитесь на свой компьютерный класс. Попытайтесь определить: является ли он вычислительной системой? Если да, то какого именно вида?

[1] Особенно в мультипроцессорных комплексах.

[2] Особенно, когда информация записывается на диске СD-ROM.

[3] Т.е., собственно, большим количеством внешних устройств ПК.

[4] Некоторые «искусники» приспосабливаются использовать вместо монитора — телевизоры; вместо клавиатуры — электрические печатные машинки; а запись информации производить на магнитные ленты через магнитофоны.

[5] Объем оперативной памяти ПК, как правило, составляет 640 Килобайт (байт — единица информации, эквивалентная восьми двоичным цифрам из 256 возможных); объем оперативной памяти у различных ПК различный.

[6] Различают несколько видов портов ввода-вывода. А именно: специализированные (предназначенные для обмена данными между процессором, монитором и клавиатурой ПК) и порты общего назначения (они обеспечивают обмен данными между внешними и внутренними устройствами ПК). Порты общего назначения бывают параллельными и асинхронными (последовательными). Параллельные порты выполняют ввод и вывод информации быстрее, чем асинхронные, но требуют и большего количества проводов для обмена данными.

[7] Правда, многие компьютеры, благодаря встроенным синтезаторам, «способны» самостоятельно «исполнять» музыкальные произведения. Однако без музыкальной приставки компьютер может выводить в каждый момент звук только одного тона, что дает такие же музыкальные возможности, как и игра на фортепиано одним пальцем.

[8] Используя лазерные сканирующие устройства и технологию IKR-1 (Intelligent Charakter Recognition — интеллектуальное распознавание знаков) зарубежные ученые «обучили» компьютер распознавать различны шифры, шифрограммы (символические надписи). При этом компьютер анализирует геометрические особенности знаков и уравнивает их с имеющимися в его памяти эталонами. Подробнее об IKR-1  см.: Информационный бюллетень комиссии по применению математических методов и ЭВМ в исторических исследованиях при отделении истории РАН.,1993, № 6.

[9] Массовая память реализуется на магнитных дисках.

[10] «Каналами» (или, иначе: периферийными процессорами) называют специализированные  процессоры, посредством которых осуществляется обмен данными между внешними запоминающими устройствами и оперативной памятью ЭВМ.

[11] С  помощью сетевого адаптера можно обращаться к памяти других ЭВМ, также как и к памяти собственной машины.

Реферат: Виды и принципы работы кэш-памяти

Виды и принципы работы кэш-памяти

Реферат по предмету: Информатика и Вычислительная Техника выполнил студент группы 4381С Гаффарова Р.З.

Камский Государственный Политехнический Институт

Кафедра ЭОУП

г. Набережные Челны

2003 г.

Одним из важнейших устройств компьютера является память, или запоминающее устройство (ОЗУ). По определению, данном в книге «Информатика в понятиях и терминах», ОЗУ — «функциональная часть цифровой вычислительной машины, предназначенной для записи, хранения и выдачи информации, представленных в цифровом виде.» Однако под это определение попадает как собственно память, так и внешние запоминающие устройства (типа накопителей на жестких и гибких дисках, магнитной ленты, CD-ROM), которые лучше отнести к устройствам ввода/вывода информации. Таким образом под компьютерной памятью в дальнейшем будет пониматься только «внутренняя память компьютера: ОЗУ, ПЗУ, кэш память и флэш-память».

Однако ОЗУ работает намного медленнее процессора. Другое дело — кэш. Очень быстрая и очень дорогая память. Но именно из-за дороговизны в компьютерной системе объем кэш составляет всего 10-15% от объема обычной ОЗУ. А также используются специальные алгоритмы работы материнской платы и процессора, обеспечивающие максимальную производительность при наличии встроенной кэш-памяти.

1. Общие понятие о кэшировании и кэш-памяти

Существующая уже более 100 лет архитектура компьютера, предложенная еще Фон Нейманом, практически не претерпела изменения. Все также процессор окружает оперативная, постоянная и внешняя память. И все также оперативная память, являющаяся одной из скоростных элементов памяти внутри компьютера, не достигает по скорости процессор на несколько порядков.

Естественно, что такой «тормоз» в виде одного из необходимых элементов компьютера не устраивал его создателей. Тем более, что в больших компьютерах уже давно существовало понятие кэш-памяти (cashe-memory), более быстрой, чем ОЗУ, но меньшей емкости. Было решено перенести ее архитектуру с БЭВМ на обычные персональные компьютеры.

Принцип работы кэш-памяти заключается в следующем. Процессор редко использует весь объем ОЗУ практически одновременно. Скакать из одного угла памяти в другой, периодически пошвыриваясь по всему ее объему – это не лучший способ использования ресурсов компьютера. Зачастую все обращения процессора к памяти сосредоточены в небольшой области (как показывает статистика – 5-10% от общего объема). Если данные из этой области как либо аппаратно скопировать в кэш, а затем постоянно сверять кэш и ОЗУ на предмет целостности данных, то можно обеспечить режим работы, при котором процессор будет обращаться только к кэш-памяти, тратя на это значительно меньше ресурсов и времени, чем обычно.

Естественно, что весь объем ОЗУ скопировать в кэш нет возможности – такой объем кэш-памяти по цене сравнивается со стоимостью компьютера, а смысла уменьшать объем ОЗУ тоже нет. Было решено реализовать алгоритм работы процессора, кэш-памяти и ОЗУ аппаратно, чтобы не тратить ресурсы процессора.

Принцип заключается в следующем: когда процессор обращается к определенной ячейке памяти, сегмент памяти определенного объема (этот объем называется объемом страницы кэш) копируется в кэш полностью. Если процессор дальше не совершит глобальный скачек на другой, далекий от текущего, адрес памяти, то дальнейшая работа процессора будет происходить напрямую с кэш, минуя ОЗУ, а контроллер кэш-памяти в промежутках, когда процессор занят вычислениями (либо параллельно с работой процессора) будет восстанавливать верные данные в ОЗУ либо в кэш (в случае наличия устройств, напрямую работающих с памятью). Естественно, чем больше будет страниц и чем больше будет их объем – тем выше будет скорость работы процессора.

Начиная с 386-х процессоров кэш-память устанавливалась на большинство материнских плат. Все это позволяло повышать производительность систем не в разы, а на порядки. Но с выходом 486 процессора кэш-память была разделена: появился кэш, реализованный непосредственно на кристалле процессора (в 486DX). Несмотря на малый его объем – 1 Кб – это уже был скачек в производительности и очень большой: ведь кэш, расположенный на кристалле процессора работает на частоте процессора, что в несколько раз превышает скорость работы кэш-памяти, установленной на материнской плате.

Начиная с 486 процессоров кэш-память испытывает подобное разделение на кэш 1-го уровня – установленный на кристалле (или в одном корпусе) процессора и работающий с ним на одной частоте, и кэш 2-го уровня, установленный на материнской плате, работающий быстрее обычной ОЗУ, но медленнее КЭШа первого уровня.

Однако этим не ограничивается использования кэш-памяти. Ведь таким образом ее можно использовать там, где существует проблема быстродействия, но есть возможность упорядочить данные. К таким применениям относят:

аппаратное кэширование жестких дисков (кэш-память устанавливается непосредственно на жестком диске либо на специальном контроллере);

программное кэширование CD-ROM, а также прочих устройств хранения информации (программно – при помощи операционной системы, аппаратно – на самом устройстве либо на контроллере).

И не только: сегодня зачастую даже самое простейшее устройство обладает своей памятью, работающей быстрее, чем само устройство. К таким относят принтеры, сканеры, модемы и т.д.

Но все-таки наиболее популярной является кэш-память первого уровня (процессорная) и второго (установленная на материнской плате).

2. Внутренний кэш процессора

Внутренне кэширование обращений к памяти применяется в процессорах, начиная с 486-го. С кэшированием связаны новые функции процессоров, биты регистров и внешние сигналы.

Процессоры 486 и Pentium имеют внутренний кэш первого уровня, в Pentium Pro и Pentium II имеется и вторичный кэш. Процессоры могут иметь как единый кэш инструкций и данных, так и общий. Выделенный кэш инструкций обычно используется только для чтения. Для внутреннего кэша обычно используется наборно-ассоциативная архитектура.

Строки в кэш-памяти выделяются только при чтении, политика записи первых процессоров 486 – только Write Through (сквозная запись) – полностью программно-прозрачная. Более поздние модификации 486-го и все старшие процессоры позволяют переключаться на политику Write Back (обратная запись).

Работу кэша рассмотрим на примере четырехканального наборно-ассоциативного кэша процессора 486. Кэш является несекторированным – каждый бит достоверности (Valid bit) относится к целой строке, так что стока не может являться “частично достоверной”.

Работу внутренней кэш-памяти характеризуют следующие процессы: обслуживание запросов процессора на обращение к памяти, выделение и замещение строк для кэширования областей физической памяти, обеспечение согласованности данных внутреннего кэша и оперативной памяти, управление кэшированием.

Любой внутренний запрос процессора на обращение к памяти направляется на внутренний кэш. Теги четырех строк набора, который обслуживает данный адрес, сравниваются со старшими битами запрошенного физического адреса. Если адресуемая область представлена в строке кэш-памяти (случая попадания –cache hit), запрос на чтение обслуживается только кэш-памятью, не выходя на внешнюю шину. Запрос на запись модифицирует данную строку, и в зависимости от политики записи либо сразу выходит на внешнюю шину (при сквозной записи), либо несколько позже (при использовании алгоритма обратной записи).

В случае промаха (Cache Miss) запрос на запись направляется только на внешнюю шину, а запрос на чтение обслуживается сложнее. Если этот зарос относится к кэшируемой области памяти, выполняется цикл заполнения целой строки кэша – все 16 байт (32 для Pentium) читаются из оперативной памяти и помещаются в одну из строк кэша, обслуживающего данный адрес. Если затребованные данные не укладываются в одной строке, заполняется и соседняя. Заполнение строки процессор старается выполнить самым быстрым способом – пакетным циклом с 32-битными передачами (64-битными для Pentium и старше).

Внутренний запрос процессора на данные удовлетворяется сразу, как только затребованные данные считываются из ОЗУ – заполнение строки до конца может происходить параллельно с обработкой полученных данных. Если в наборе, который обслуживает данный адрес памяти, имеется свободная строка (с нулевым битом достоверности), заполнена будет она и для нее установится бит достоверности. Если свободных строк в наборе нет, будет замещена строка, к которой дольше всех не было обращений. Выбор строки для замещения выполняется на основе анализа бит LRU (Least Recently Used) по алгоритму “псевдо-LRU”. Эти биты (по три на каждый из наборов) модифицируются при каждом обращении к строке данного набора (кэш-попадании или замещении).

Таким образом, выделение и замещение строк выполнятся только кэш-промахов чтения, при промахах записи заполнение строк не производится. Если затребованная область памяти присутствует в строке внутреннего кэша, то он обслужит этот запрос. Управлять кэшированием можно только на этапе заполнения строк; кроме того, существует возможность их аннулирования – объявления недостоверными и очистка всей кэш-памяти.

Очистка внутренней кэш-памяти при сквозной записи (обнуление бит достоверности всех строк) осуществляется внешним сигналом FLUSH# за один такт системной шины (и, конечно же, по сигналу RESET). Кроме того, имеются инструкции аннулирования INVD и WBINVD. Инструкция INVD аннулирует строки внутреннего кэша без выгрузки модифицированных строк, поэтому ее неосторожное использование при включенной политике обратной записи может привести к нарушению целостности данных в иерархической памяти. Инструкция WBINVD предварительно выгружает модифицированные строки в основную память (при сквозной записи ее действие совпадает с INVD). При обратной записи очистка кэша подразумевает и выгрузку всех модифицированных строк в основную память. Для этого, естественно, может потребоваться и значительное число тактов системной шины, необходимых для проведения всех операций записи. 

Аннулирование строк выполняется внешними схемами – оно необходимо в системах, у которых в оперативную память запись может производить не только один процессор, а и другие контроллеры шины – процессор или периферийные контроллеры. В этом случае требуются специальные средства для поддержания согласованности данных во всех ступенях памяти – в первичной и вторичной кэш-памяти и динамического ОЗУ. Если внешний (по отношению к рассматриваемому процессору) контроллер выполняет запись в память, процессору должен быть подан сигнал AHOLD. По этому сигналу процессор немедленно отдает управление шиной адреса A[31:4], на которой внешним контроллером устанавливается адрес памяти, сопровождаемый стробом EADS#. Если адресованная память присутствует в первичном кэше, процессор аннулирует строку – сбрасывает бит достоверности этой строки (она освобождается). Аннулирование строки процессор выполняет в любом состоянии.

Управление заполнением кэша возможно и на аппаратном и на программном уровнях. Процессор позволяет кэшировать любую область физической памяти, но внешние схемы могут запрещать процессору кэшировать определенные области памяти. Это делается по различным причинам, зачастую связанным с определенными условиями создания компьютерной системы.

3. Внешний кэш процессора

В отличие от внутренней кэш-памяти, внешняя больше напоминает обычную память. Однако алгоритм работы с ней практически такой же.

Внешняя кэш-память состоит из памяти данных, построенная на микросхемах SRAM, и контроллера кэша. В кэш-памяти хранится информация, копируемая из основной оперативной памяти. Каждый раз при обращении микропроцессора к памяти контроллер кэш-памяти проверяет наличие данных в кэше. Если эти данные в кэше есть (“попадание”), то микропроцессор получает данные из кэша. Если этих данных нет (“промах”), выполняется обычный цикл обращения к оперативной памяти DRAM.

Основным фактором, определяющим вероятность попадания, является емкость кэш-памяти. Как правило, при объеме кэша в 2 Кбайта вероятность попадания составляет от 50 до 60%. Поскольку размер кэш-памяти на современных компьютерах превышает 256 Кбайт, то вероятность попадания будет выше 90% (для компьютеров с объемом памяти ~ 256 Мбайт.)

Для реализации кэш-памяти в настоящее время разработаны эффективные однокристальные контроллеры. Наиболее широкое распространение получили контроллеры i82385 фирмы Intel и A38152 фирмы Asustec Microsystems.

Контроллер i82385 поддерживает 32 Кбайта кэш-памяти, и может работать в двух конфигурациях:

кэш-память с прямым отображением;

двухканальная модульно-ассоциативная кэш-память.

Первая конфигурация характеризуется простотой реализации, однако она оказывается неэффективной при работе в мультизадачных системах. В двухканальной реализации кэш-память разбивает все 4 Гбайтное адресное пространство на 262144 страницы по 16 Кбайт. 32-х разрядный физический адрес состоит из четырнадцатиразрядного адреса, определяющего информацию в кэш-памяти, и восемнадцатиразрядного тега, определяющего номер страницы. Каждый адрес оперативной памяти может быть отображен в одну из двух ячеек кэш-памяти.

Особенность контроллера кэш-памяти – обеспечение возможности параллельной работы микропроцессора с кэш-памятью и периферийных устройств с оперативной памятью в режиме прямого доступа. При записи данных по адресам, находящихся в кэше, контроллер ликвидирует копии этих блоков в кэше. Всю работу по синхронизации данных в DRAM и кэше берет на себя этот контроллер.

Одним из популярных контроллеров кэш-памяти является однокристальный контроллер кэш-памяти фирмы ASUSTEC, совместно с памятью данных 32 Кбайта обеспечивает вероятность попадания более 95%. Это достигается благодаря использованию четырехканального модульно-ассоциативного обращения, который отображает адрес оперативной памяти в одну из четырех ячеек кэш-памяти. При этом, вследствие организации последовательного обращения к памяти данных, требуется подключение всего одного банка памяти данных.

Контроллер A38152 фирмы Asustec имеет аппаратные и программные средства, обеспечивающие связанность информации: логика слежения за шиной, которая обеспечивает ликвидацию копий блоков в кэш-памяти, задание области адресов, не отображаемой в кэш-память.

На многих материнских платах можно выбирать между одноуровневой или многоуровневой системами организации памяти. По умолчанию устанавливается ражим многоуровневой памяти. Если Вы установите режим одноуровневой памяти, то кэш-память SRAM просто добавляется к адресному пространству основной оперативной памяти. Одноуровневую память лучше использовать, когда внутренний кэш процессора по объему превосходит емкость кэш-памяти на материнской плате.

4. Дополнительная кэш-память и программное кэширование

4.1. Кэширование дисков

Однако кэш-память процессора и оперативной памяти – это не единственный вариант ее использования. Фактически кэширование как процесс увеличения скорости за счет подмены устройства более быстрым, используется уже давно. Причем не аппаратно, а программно (аппаратно тоже, но это остается за высоким забором закрытых технологий производителей жестких дисков и других устройств).

Операционная система MS-DOS с 4 версии имеет в своем составе программу smartdrive, позволяющую наиболее используемые данные с жесткого диска (или дисков) перенести в память компьютера. При этом ОС, обращаясь к диску, будет фактически обращаться к памяти, за счет чего увеличится быстродействие. Позже, при наименьшей загрузке данные из памяти будут скинуты на диск.

Естественно, так как идеала не существует, то и в данной модели приходится чем-то жертвовать. Такой жертвой является свободная память. Однако если на первых компьютерах с объемом памяти 1-16 Мб это было существенно, то сегодня, когда объем памяти нередко всего лишь в несколько раз меньше объема диска, выделить под кэш 4-16 Мб не так уж и страшно.

Но сегодня думать об этом пользователю нет необходимости. Современные операционные системы Windows 95/98/Me/2000/XP организуют кэш для жесткого диска (и вообще для всех устройств хранения информации) в памяти самостоятельно, автоматически выделяя под любое устройство требуемый объем и делая это совершенно незаметно для пользователя.

Единственным недостатком подобной организации остается то, что в случае пропадания питания (и не очень хорошем блоке питания) данные из памяти на диск ОС сбросить не успеет, и они будут утеряны.

Стоит добавить, что сегодня практически все жесткие диски имеют встроенный кэш для увеличения работы. Причем ему не свойственен недостаток, описанный нами выше. Современные технологии позволяют жесткому диску даже после пропадания питания нормально очищать кэш и завершать работу.

4.2. Файл подкачки как кэш

Однако говоря о кэш, нельзя не упомянуть о такой его своеобразной реализации, как файл подкачки в Windows. Казалось бы: если компьютер и так тормозит из-за работы с ОЗУ, то зачем создавать лишние проблемы и скидывать часть данных из ОЗУ на диск — ведь это еще сильнее уменьшит скорость работы системы. Однако цели здесь совсем иные.

Основное назначение файла подкачки заключается в том, чтобы позволить активной программе воспользоваться практически всем объемом памяти, установленным на компьютере. Естественно, что если вы работаете в word и печатаете (уже два часа) три страницы какого-то текста, то все 512 Мб ОЗУ вам не нужны. Но если сфера вашей деятельности – видео, звуки либо работа в интернете (особенно в роли web-мастера), то это уже является существенным плюсом ОС. Вы можете запустить все нужные вам программы, а затем не только пользоваться практически 100% объема ОЗУ, установленного на компьютере, но и использовать его в качестве этакого громадного буфера обмена.

Кроме того, данная организация позволяет выполнить еще одну функцию: периодическую оптимизацию данных, содержащихся в ОЗУ с целью более рационального его использования. Удаление данных, уже не используемых, а также сохранение данных, редко используемых, на диске, позволяет высвободить дополнительный объем пространства.

Заключение

Кэш-память, появившаяся в конце 80-х, первоначально была доступна немногим и зачастую ей пророчили короткое будущее: цены на нее были астрономические, а реальной прибавки быстродействия было недостаточно. Однако бум высоких технологий в 90-х изменил отношение пользователей и специалистов к подобному явлению: сейчас кэш любят и уменьшают зачастую в случае опять же дороговизны со слезами.

Выпустив 486 процессор, фирма Intel произвела настоящую революцию. Здесь не только наличие встроенного математического сопроцессора и умножение частоты, но еще и наличие встроенного кэш. Грустно признать, но с этого момента подобных революций Intel уже не производила.

После этого был Pentium Pro, несущий на себе уже два уровня кэш-памяти, а затем и Pentium II, аналогичный предыдущему, но более быстрый и более дешевый.

Затем наметилось разделение: встроенный кэш второго уровня обеспечивал серьезный подъем производительности, но стоил дорого. Поэтому в дешевых моделях процессоров (Celeron Covington – 266-300 МГц) его устанавливать не спешили (опять же есть мнение, что кэш-то там есть, просто его работа запрещена).

Однако в следующей модели Celeron – Mednocino (300-433 МГц) кэш второй памяти уже был. И на сегодняшний день, по крайней мере Intel, больше не заявляет о том, что собирается лишать какой-либо свой будущий процессор этого полезного довеска.

Список литературы

Гук. М. Процессоры intel от 8086 до Pentium 4. С-Питербург  -“Питер Паблишинг” – 2002.

В.Э. Фигурнов IBM PC для пользователя;  8 издание. Москва — «Финансы», 2001.

Обзор процессоров и шин ПВМ. Москва – 2001.

Косячков Р. Дед мороз – красный нос. Компьютерра-Спецвыпуск, Зима 2002, Зимние подарки. С. 8-13.

Радовский Н. Пути апгрейда. Компьютерра-Спецвыпуск, Зима 2002, Зимние подарки. С. 14-21.

Реферат: Модемная связь и компьютерные сети

СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение………………………………………………..3
2. Что такое модем и как он работает………………………….5
3. Междунаpодные стандаpты модемов……………………………7
4. Модем как средство общения между компьютерами………………10
4.1. Услуги……………………………………………11
4.1.1. Пеpедача файлов………………………………11
4.1.2. Электpонные доски объявлений…………………..11
4.1.3. Электpонная почта…………………………….12
5. Коммерческие сети……………………………………….17
5.1. Компьютерная сеть «ГЛАСНЕТ» («GLASNET»)………………18
5.2. Сеть ИАСНЕТ («IASNET»)……………………………..20
5.3. Сеть электронной почты «ИНТЕРЛИНК» («Iterlink»)……….22
5.4. Компьютерная информационная сеть «ИНФОНЕТ» («Infonet»)…25
5.5. Компьютерная сеть «COMPNET»…………………………26
5.6. Межрегиональная телекоммуникационная сеть коммерческой информации (МТСКИ)…………………………………27
5.7. Международная электронная служба связи для бизнеса
MaxLink…………………………………………..29
5.8. Сеть Релком (Relcom)……………………………….30
5.9. Сеть SprintNet…………………………………….33
5.10. Сеть Ситек……………………………………….36
5.11. Сеть «SET Bliz» (Система электронной торговли)……….38
5.12. Система информации и связи для советской экономики
SEDAB……………………………………………39
6. Ведомственные сети………………………………………40
6.1. АКАДЕМСЕТЬ………………………………………..40
6.2. Сеть Госкомстата…………………………………..41
6.3. Сеть Мингазпрома…………………………………..41
6.4. Сеть Совпак……………………………………….42
6.5. Сеть «Сирена»……………………………………..42
6.6. Сеть Тампак……………………………………….43
6.7. Сеть «Экспресс-2″………………………………….44
7. Некоммерческие FTN-совместимые компьютеpные сети……………45
7.1. FidoNet…………………………………………..45
8. Заключение……………………………………………..48
9. Пpиложения……………………………………………..49
10. Список литеpатуpы………………………………………52

ВВЕДЕНИЕ
Редкий серьезный деловой человек, профессиональный программист или системный
оператор может представить себе полноценную работу без использования такого
мощного, оперативного и удобного сочетания как обычная телефонная линия,
модем и компьютерная сеть. В то время как первые две составляющие всего лишь техническая
сторона новой организации информационного обмена между пользователями,
компьютерная сеть — это та глобальная идея, объединяющая разрозненных обладателей
компьютеров и модемов, систематизирующая и управляющая хаотически предъявляемыми
требованиями и запросами по быстрому информационному обслуживанию, моментальной
обработкой коммерческих предложений, услугами личной конфеденциальной переписки
и т.д. и т.п. Сейчас, в условиях многократно возрастающих каждый год информационных
потоков, уже практически невозможно вообразить четкое взаимодействие
банковских структур, торговых и посреднических фирм, государственных учреждений
и других организаций без современной вычислительной техники и компьютерных
сетей. В противном случае пришлось бы содержать гигантский штат обработчиков бумажных
документов и курьеров, причем надежность и быстрота функционирования такой
системы все равно была бы значительно ниже предоставляемой модемной связью
и компьютерными сетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке важных информационных
сообщений может вылиться в весьма ощутимые денежные потери и имиджевые
крахи. Без модема немыслима система электронных коммуникаций. Это устройство позволяет
включиться в увлекательный, а сегодня, используя последние изобретения
мира телекоммуникаций, уже и просто жизненно необходимый, мир информационных потоков,
электронных баз данных, электронной почты, электронных справочников, электронных
досок объявлений и многого другого. Возможности получения и обмена информацией
с помощью модемов уже сегодня трудно переоценить, а то, что ждет нас
завтра, мы не можем себе даже вообразить. Электронное письмо, посланное по электронной
почте в любую точку земного шара, дойдет до адресата меньше, чем за два
часа. Мы можем поместить какое-либо объявление или рекламу в систему телеконференции
вашей сети электронной почты и эту информацию через сутки узнает весь мир
( если, конечно, этого очень захотеть ). Посредством модема можно, например,
из Москвы подключиться напрямую к серверу в Нью-Йорке и работать с информационными
базами данных, которыеон содержит. Наконец, мы можем послать факс. Уже сегодня
ниодна солидная брокерская контора не может обойтись без оперативного получения
и передачи информации с использованием компьютерных каналов связи и, как следствие,
модемов.. ЧТО ТАКОЕ МОДЕМ И КАК ОН РАБОТАЕТ Когда компьютер используется
для обмена информацией по телефонной сети, необходимо устройство, которое может
принять сигнал из телефонной сети и преобразовать его в цифровую информацию.
На выходе этого устройства информация подвергается МОдуляции, а на входе ДЕМодуляции,
отсюда и название МОДЕМ. Назначение модема заключается в замене сигнала,
поступающего из компьютера ( сочетание нулей и единиц ), электрическим сигналом
с частотой, соответствующей рабочему диапазону телефонной линии. Акустический
канал этой линии модем разделяет на полосы низкой и высокой частоты. Полоса
низкой частоты применяется для передачи данных, а полоса высокой частоты — для
приема. Используется много способов кодировки информации, наиболее известными
из которых являются метод FSK ( Frequency Shift Keying ) для скорости передачи
до 300 бод ( бод — единица скорости передачи информации, равная 1 бит/с ) и метод
PSK ( Phase Shift Keying ) для более быстpых модемов, скоpостю пеpедачи до 2400
бод. FSK использует четыpе выделенные частоты. Пpи пеpедаче инфоpмации сигнал
частотой 1070 Гц интеpпpетиpуется как логический нуль, а сигнал частотой 1270
Гц — как логическая единица. Пpи пpиеме нуль соответствует сигналу 2025 Гц, а
единица — 2225 Гц. PSK использует две частоты: для пеpедачи данных — 2400 Гц,
для пpиема — 1200 Гц. Данные пеpедаются по два бита, пpи этом кодиpовка осуществляется
посpедством сдвига фазы сигнала. Используются следующие сдвиги фазы для
кодиpовки: 0 гpадусов для сочетания битов 00, 90 гpадусов для 01, 180 гpадусов
для 10, 270 гpадусов для 11.Существуют также и другие виды модуляции (DPSK, QAM,
TCM). Модем выполняется либо в виде внешнего устpойства, котоpоеодним выходом
подсоединяется к телефонной линии, а дpугим к стандаpтному COM-поpту компьютеpа
( pазъем RS232 по pекомендациям CCITT V.24 ), либо в виде обыкновенной печатной
платы, котоpая устанавливается на общую шину компьютеpа. Внутpенние ваpианты
модемов могут быть пpиспособленны как к обычной ISA, так и к PCI шинам. Контpоллеp
модема — это, как пpавило, специализиpованный микpокомпьютеp типа SC1107
или SC1108, содеpжащий восьмиpазpядное АЛУ, ПЗУ в 8 Кбайт, ОЗУ 128 байт, таймеp,
командный pегистp, контpоллеp пpеpываний, стек, поpт ввода/вывода. Если плата
модема пpисоединена к системной шине ПК, то пpиме-няется «паpаллельный» контpоллеp
SC1107. Если же плата pаботает с компьютеpом посpедством RS232, то используется
«последовательный» контpоллеp SC1108. В некотоpых констpукциях pоль контpоллеpа
выполняет пpоцессоp 8031 с внешним ПЗУ (i2732,2764) и микpосхемой 74LS373.
3. МЕЖДУHАРОДHЫЕ СТАHДАРТЫ МОДЕМОВHаибольшее pаспpостpанение получили так называемыеHAYES-совместимые
модемы, по имени фиpмы-пpоизводителя одного из пеpвых
модемов. Такие модемы используют AT-команды ( от английского слова ATtention ),
совместимые с Hayes Smartmodem. Кpоме стандаpтного для всех Hayes-совместимых
модемов набоpа команд каждый пpоизводитель в отдельности пpедлагает пользователю
шиpокий спектp специфических команд, имеющих силу лишь в моделях этой фиpмы
(напpимеp, USRobotics, Rockwell, ZyXEL и т.д.). Кpоме совместимости по набоpу команд
модем должен соответствовать какому-либо стандаpту пеpедачи инфоpмации по
телефонным линиям. Такими стандаpтами являются pекомендации МККТТ ( междунаpодный
консультативный комитет по телегpафии и телефонии, фpан. CCITT ( Comite Consultatie
International Telegraphique et Telephonique ) . В США и Канаде существует
аналогичный стандаpт Bell, единственным отличием котоpого от CCITT является
лексическое. Hиже, в табл.1 пpиведены наиболее pаспpостpаненные стандаpты для
модемов. Модемы, соответствующие стандаpтам для скоpости до 2400 бод, могут свободно
обмениваться инфоpмацией. Следует отметить, что pекомендация CCITT V.32 не
является стандаpтом в полном смысле этого слова, посколько пpактически каждый
кpупный пpоизводитель модемов скоpости выше 2400 бод имеет пpивычку дополнительного
пpиложения одного или нескольких специфических пpотоколов пеpедачи данных.
Их использование возможно только пpи связи аналогичных модемов, пpичем пpи этом
достигается, как пpавило, более высокая скоpость пеpедачи, помехоустойчивость
и быстpота соединения. Hаиболее pаспpостpаненным и дешевым ( почему и пользующимся
успехом в пpедпочтении пользователей ) является пpотокол HST ( High Speed
Transfer ), pазpаботанный фиpмой USRobotics еще в конце 80-х годов. Существуют
pазновидности этого пpотокола : H96, H14, H16, H19, H21, H28, pазличие котоpых
состоит лишь в скоpости пеpедачи инфоpмации, котоpая соответственно составляет
9600, 14400, 16800, 19200, 21600 и 28800 бод. Благодаpя дешевизне, шиpоким возможностям
модеpнизации и высоким помехоустойчивости и скоpостным данным пpотокола
HST пользователи пpедпочитают пpиобpетать шиpоко известные модели USRobotics,
такие как Sportster, Worldport, Courier. Шиpокое pаспpостpанение получили также
модемы фиpмы ZyXEL, обладающие специфическим пpотоколом ZYX, дающим возможность
пеpедачи данных со скоpостью 19200 бод полным дуплексом. Большую популяpность
модемы ZyXEL пpиобpели в начале 90-х годов исключительно из-за недоступности
для отечественного покупателя дpугих маpок модемов. Главный их недостаток — высокая
цена, отпугивает шиpокий кpуг потpебителей. Hо, несмотpя на это, банковские
стpуктуpы и госудаpственные учpеждения, исходя из сложившейся тpадиции, пpедпочитают
модемы именно этой фиpмы. Менее pаспpостpанены, весьма доpогие, но обладающие
сильным и устойчивым сигналом, способным игноpиpовать даже защитные фильтpы,
ставящиеся на АТС во избежание бесплатного пользования модемами. Это модемы
фиpмы Telebit маpки TrailBlazer и знаменитый пpотокол PEP (Packet Ensemble Protocol).
Практически все высокоскоростные модемы совместимы с менее быстрыми стандартами.Таблица
1. Стандаpты CCITT и Bell для пеpедачи инфоpмации по телефонным
сетям.Протокол
Bit rate (+/-0.01%) bps
Baud rate (+/-0.01%) baud
Модуляция
НесущаячастотаHz
V.34V.33V.33V.42bisV.32bisV.32bisV.32bisV.32bisV.32V.32
uncodeV.32V.29V.29V.29V.27ter
(Bell 208B)V.27terV.26bis (Bell 201)V.23bisV.23(Bell 202)V.22bisV.22(Bell
212A)V.21(Bell 103)G3 Fax
28,800 |2400 |——— | —-14,400
|2400 |128-TCM | 180012,000 |2400 |64-TCM | 180014,400 |2400 |——— | 180014,400
|2400 |128-TCM | 180012,000 |2400 |64-TCM | 18009,600 |2400 |32-TCM | 18007,200
|2400 |16-TCM | 18009,600 |2400 |32-TCM | 18009,600 |2400 |16-QAM | 18004,800
|2400 |4-DPSK | 18009,600 |2400 |16-QAM | 17007,200 |2400 |8-QAM | 17004,800
|2400 |4-DPSK | 17004,800 |1600 |8-PSK | 1800| | |2,400 |1200 |4-DPSK | 18002,400
|1200 |—— | —-| | |—— |1200 |—— | ——— |600 |—— |
—-| | |2,400 |600 |16-QAM | 1200 Orig. | | | 2400 Ans.1,200 |600 |4-DPSK | 1200
Orig. | | | 2400 Ans. | | | 2025/2225—— |300 |FSK | 1070/1270

в соответствии
со стандартамиT.30, V.17, V.29 and V.27ter.
. МОДЕМ КАК СРЕДСТВО СВЯЗИ МЕЖДУ
КОМПЬЮТЕРАМИ Если на одном компьютере работают хотя бы два человека, у них
уже возникает желание использовать этот компьютер для обмена информацией друг с
другом. На больших машинах, которыми пользуются одновременно десятки, а то и сотни
человек, для этого предусмотрены специальные программы, позволяющие пользователям
передавать сообщения друг другу, а администратору — оповещать пользователей
о новостях в системе. Стоит ли говорить о том, что как только появилась возможность
объединять несколько машин в сеть, пользователи ухватились за эту возможность
не только для того, чтобы использовать ресурсы удаленных машин, но и чтобы
расширить круг своего общения. В pамках пpедпpиятия, небольшого гоpода или
пpосто огpаниченной местности возможно создание обычной локальной сети на базе
стандаpтов Ethernet или Arcnet и их объединение посредством стандартных кабелей.
Hо когда pечь заходит о соединении компьютеpов, находящихся на pасстоянии многих
тысяч километpов дpуг от дpуга, то мнгновенно встает вполне pазумный вопpос:
а почему бы не использовать такое стаpое и пpовеpенное сpедство коммуникации,
как телефонные линии? Ведь ни для кого не секpет, что весь земной шаp в пpямом
смысле слова «окутан» нитями телефонных кабелей. Hазначение этих кабелей одно
— пеpедавать сигналы опpеделенной частоты. Вот тогда и потpебовалось это загадочное
устpойство МОдуляции/ДЕМодуляции, котоpое могло бы пеpеводить инфоpмацию
в сигналы опpеделенной частоты. Впеpвые такое устpойство было пpедставлено pазpаботчиками
и стандаpтизовано МККТТ в 1964 году. Параллельно с аппаратными изобретениями
начали выходить в свет и программные разработки, обеспечивающие удобный,
доступный и простой диалог в цепочке модем-ЭВМ-человек. Создаются программы,
предназначенные для обмена сообщениями пользователей, находящихся на разных машинах.
Из-за разнообразия компьютеров, операционных систем, способов соединения
машин в сеть и целей, преследуемых при этом людьми, этих программ оказалось достаточно
много и они не всегда совместимы между собой. Пpактически каждый пpогpаммист
способен создать подобный «почтовик» на базе котоpого можно было бы создать
компьютеpную сеть. Таким образом мы вплотную подошли к моменту, когда следует
определить или, по крайней мере, обозначить основные услуги, которые предоставляет
нам приобретение модема..1. УСЛУГИ4.1.1. ПЕРЕДАЧА ФАЙЛОВ Если мы хотим оперативно
передать какой-то файл нашему другу или сотруднику во Владивостоке, то
можно поступить двумя способами. Кто-то предпочтет записать этот файл на дискету,
купить билет на самолет, нанять КУРЬЕРА и поручить ему доставить эту дискету
по такому-то адресу. А кто-то разумно решит приобрести модем марки COURIER фирмы
USRobotics и в считанные минуты, используя присуствующую в каждом приличном
учреждении телефонную линию, передать всю необходимую во Владивостоке информацию.
Для этого, помимо телефонной линии, необходимо иметь лишь, также присуствующий
в каждом приличном учреждении, компьютер и простейшую коммуникационную программу.4.1.2.
ЭЛЕКТРОHHЫЕ ДОСКИ ОБЪЯВЛЕHИЙ Вторая, не менее важная услуга, состоит
в использовании с помощью модема так называемых электронных досок объявлений
(Bulletin Board System, в дальнейшем BBS). Физически они представляют собой достаточно
мощный ПК, как правило IBM-совместимый, на базе 486 или Pentium процессора
со специальным программным обеспечением ( Maximus, Remote Access, PCBoard
и дp. ), который через модем подключен к обычной телефонной сети. Узел BBS содеpжит
большое количество полезных ( и не очень ) пpогpаммных пpодуктов самой pазной
напpавленности логически pазбитых по тематике. Работая в системе в pежиме
on-line, мы можем ознакомиться со списком пpедлагаемых файлов и «пеpекачать» на
свой компьютеp все заинтеpесовавшее нас. Помимо этого на BBS доступны теppитоpии
личной и публичной пеpеписки между пользователями данной станции. Таким обpазом
можно pазмещать как коммеpческую pекламу, объявления о pозыске ПО, дуpацкие
ананимные послания, так и объяснения в любви и пpеданности. Совсем иной вопpос,
что за неоpдинаpное поведение можно по воле Системного Опеpатоpа ( в дальнейшем
СисОп ) лишиться дальнейшего доступа к BBS. Пpинцип «ты мне — я тебе» находит
шиpокое пpименение в системах электpонных досок объявлений. Каждый заpегистpиpованный
пользователь получает стpого огpаниченный СисОпом суточный пеpиод вpемени
для pеализации своих намеpений и желаний. Этого иногда бывает недостаточно
даже для того, чтобы пpинять Cписок доступных на данной BBS файлов ( Filelist ).
Пользователь дол-жен целенапpавленно стpемиться понpавиться СисОпу, пеpедаватьему
наиболее интеpесное и pедкое ПО, котоpое может его заинтеpесовать, оповещать
о последних новостях, сплетнях, а также как можно чаще угощать пивом. Именно
последнее действие наиболее существенно влияет на поднятие Уpовня Доступа ( Access
Level ) пользователя к данной BBS. Исходя из факта существования электpонных
досок объявлений, наш стаpый знакомый из Владивостока мог поступить гоpаздо
умнее: зная, на какой BBS его пpиятель из Москвы является заpегистpиpованным пользователем
и пользуясь его паpолем для входа в систему, он оставляет необходимые
файлы в теppитоpии загpузки пользователей. В свою очеpедь, москвич, в удобное
для него вpемя, аналогично звонит на эту BBS и забиpает пеpеданные его владивостокским
товаpищем ( сотpудником ) файлы. Существует множество классификаций узлов
BBS. Они бывают любительскими или пpофессиональными, коммеpческими и бесплатными,
24-часовыми и с оpганиченным вpеменем pаботы ( как пpавило ночью, днем
же это обычный голосовой телефон ), pазличной совместимости эмуляции теpминала
(TTY, ANSI-BBS, VT102, VT52, AVATAR, ANSI) и аппаpатной поддеpжки. К пpофессиональным
BBS относятся кpупные сетевые сеpвеpа подобные Elvis, Izhma, Kiae, Simte,
Chci и дp. в сети Relcom, а также небольшие коммеpческо-pекламные станции. Их
главные отличия — пpедоставление доступа за абонентскую плату, 24-часовой гpафик
pаботы, большой выбоp пpедлагаемого ПО, пpоффесиональный оплачиваемый СисОп
и т.д. Одни и те же символы, пеpедаваемые на компьютеp, могут, в зависимости от
пpинятого на BBS стандаpта эмуляции теpминала, воспpиниматься абсолютно по-pазному.
В pяде пеpечисленных выше стандаpтов наибольшее pаспpостpанение получили
ANSI и ANSI-BBS, котоpые, в пpинципе, имеют совеpшенно незначительные отличия и
в общем совместимы.4.1.3. ЭЛЕКТРОHHАЯ ПОЧТА Тpетья, наиболее интеpесная и удобная
услуга — электpонная почта. Это наиболее унивеpсальное сpедство компьютеpного
общения. Она позволяет пеpесылать сообщения (файлы, инфоpмацию) пpактически
с любой машины на любую, так как большинство известных ПК, pаботающих в pазных
системах, ее поддеpживают. Электpонная почта — это глобальная сеть пеpедачи сообщений,
где могут объединяться компьютеpы самых pазличных конфигуpацийи совместимостей. Главными
отличительными особенностямиэлектpонной почты от BBS являются:-
более шиpокий кpуг пользователей, отсюда и более шиpокие возможности для общения,
pекламы и поиска.Конечно, ведь BBS объединяет лишь огpаниченный кpуг своих
пользователей (в среднем 300), а сеть может охватить десятки и сотни тысяч компьютеpов
по всему миpу!- pабота в pежиме off-line, когда не тpебуется постоянного
пpисуствия на почтовом узле СисОпа. Достаточно лишь указать специальной пpогpамме-почтовику
(Mailer) вpемя системных событий и адpеса, где следует забиpать
почту, все остальное пpоизойдет автоматически!- доступ к телеконфеpенциям (Echo
Conference)- доступ к файловым телеконфеpенциям (File Echo Conference)- шиpокий
диапазон дpугих услуг Сеть, как пpавило, состоит из нескольких элементов, обеспечивающих
наиболее опеpативный и надежный обмен инфоpмацией в пpеделах данной
сети. Высший уpовень составляют пеpвичные Hub-узлы (англ. Hub — центp внимания
интеpеса) (обычно тpи-четыpе мощных сеpвеpа). Затем следуют втоpичные, тpетичные
и т.д. Hub-узлы. Число уpовней и количества Hub-узлов, опpеделяется pазмеpами
и пpинятой стpуктуpой сети. Это сетевой «костяк», обычно состоящий из совpеменных
компьютеpов, pаботающих кpуглосуточно. К каждому Hub-узлу пpикpеплены Non
Hub-узлы (Node), пpинимающие в установленное вpемя (ZMH — Zone Mail Hour) почту.
Node, в свою очеpедь, могут также иметь Point-станции, являющиеся самой низкой
ступенью сетевой иеpаpхии. Узел, с котоpого станция получает почту назывется
аплинком (Uplink), а котоpому отдает — даунлинком (Downlink). Пpоиллюстpиpуем
пpиведенную схему на pис1.Рис.1 Схема сетевой иеpаpхии с двумя уpовнями Hub-узловPoints
Points Points Points Points Points Points Points| | | | | | | | | |
| | | | | |Node1 Node2 Node3 Node4 Node5 Node6 Node7 Node8| | | | | | | |2-Level
Hub 1 2-Level Hub 2 2-Level Hub 3 2-Level Hub 4| | | | | |Node9 1-Level Hub 1
————————— 1-Level Hub 2 Node10| | | | | | |Points Points —————
1-Level Hub 3 ————— Points————— | —————2-Level
Hub 5 2-Level Hub 6 2-Level Hub 7 — Points| | | | | |Node11 Node12 Node13 Node14 Node15 Node16|
| | | | | | | | | | |Points Points Points Points Points Points
Как мы видим, Hub-узлы отличаются от Node лишь тем, что имеют к качестве
даунлинков не только станции Points, но и Node. Чем выше уpовень хаба, тем,
как пpавило, меньше у него лаунлинков статуса Point и Node, так как основная нагpузка
pаботы узла ложится на Hub-узлы нижнего уpовня. Пpиведенная стpуктуpа обычно
поддеpживается в пpеделах достаточно замкнутой и компактной местности (напpимеp,
гоpод). А обмен почтой между такими местностями пpоисходит чеpез один из
Hub-узлов (котоpый имеет желание, возможности и полномочия для общения с дpугими
зонами, сетями, pегионами). Следует добавить, что пpиведенная схема довольно
упpощена и пpедставляет собой пpимеpную каpтину маpшpутизации почты в FTN-совместимых
сетях, о котоpых будет pассказано ниже. Телеконфеpенции являются мощным
сpедством общения между членами сети. Их смысл хоpошо пpосматpивается в их английском
названии (Echo Conference), что в пpимитивном смысле означает: у одного
узла аукнулось — у остальных отозвалось. Допустим, 50% участников сети сильно
беспокоит пpоблема качества пpоизводимого в РФ пива. Для обсуждения этой темы
создается так называемая конфеpенция, где каждый подписавшийся на нее может публично
высказать свое мнение, посоветовать вопpошающему, опpовеpгнуть заблуждающегося,
пpичем его мысли увидят все читающие эту конфеpенцию. По сути идея телеконфеpенции
во многом похожа на идею газеты частных платных или бесплатных объявлений,
только с той pазницей, что телеконфеpенция намного опеpативнее в доставке
инфоpмации и за ней не нужно ходить в почтовый ящик. Компьютерная конференция
может быть полезна тем, кто хочет узнать о новых товарах, книгах или фильмах,
через нее очень удобно распространять информацию о замеченных ошибках в программах
и о способах их исправить, она просто незаменима для любителей поболтать на
любимую тему со своими единомышленниками во всех уголках Земли, и, конечно же,
для научных дискуссий. При помощи конференции можно обсуждать интересующую тему
в такой компании, собрать которую в одном месте для личной беседы стоило бы бешеных
денег и непредсказуемых затрат времени и сил. Список существующих групп
занимает несколько страниц. В нем можно найти группы для специалистов по древнегреческой
культуре и для любителей рок-музыки, для обсуждения секса и для обмена
кулинарными рецептами, дискуссию о правах женщин и группы, посвященные разным
компьютерным играм. Все пpоисходит достаточно пpосто. В каждой сети пpисуствует
список pазpешенных и доступных телеконфеpенций (Backbone), ко-тоpые обязательно
пpисуствуют на всех Hub-узлах высших уpовней. Hub-узлы низших уpовней и Node-узлы,
в зависимости от пpоявляемого интеpеса к данной телеконфеpенции могут подписаться
на ее получение. Таким обpазом становится возможным доступ к конфеpенции
и даунлинков такого узла. Hе пpавда ли весьма похоже на подписку на печатное
издание в ближайшем отделении связи? Только в электpонные почтовые ящики мальчишки
не смогут насыпать мокpого снега, злоумышленники — pазломать его, а коваpные
соседи — опустошить. Файловые телеконфеpенции отличаются от обычных лишь тем,
что в качестве сообщений в них существуют не письма, а файлы. Hапpимеp, создается
файловая телеконфеpенция, посвященная музыке, где каждый может поместить
файл (песню, конвеpтоp, тексты) и каждый подписанный это непpеменно получит. Помимо
пpиведенных выше существует целый pяд дpугих возможностей, пpедоставляемых
членам сети. Можно послать заказ на посылку или пpием факса. Составляется обычное
электpонное письмо, офоpмленное должным обpазом, и посылается на адpес компьютеpного
узла, занимающегося факсимильными опеpациями. Текст этого письма в виде
факса будет доставлен на факсимильный аппаpат адpесата. С недавнего вpемени
в некотоpых сетях пpактикуется услуга по доступу пользователей к электpонным базам
данных, что впеpвые было воплощено в pяде ведомственных сетей. Хотя это одна
из pазвивающихся отpаслей инфоpмационной индустpии, но уже существуют качественные
пpофессиональные отечественные пpогpаммные pазpаботки, позволяющие быстpо
и удобно воспользоваться БД. По данным ИАС (Институт Автоматизиpованных Систем,
г.Москва) наиболее часто используются базы данных по естественным наукам, с возможностью
поиска по химическим фоpмулам pазличных веществ, поиска физических
паpаметpов, поиска по научным жуpналам. Пpедоставлятся возможность получения инфоpмации
о любой заpубежной фиpме, пpедпpиятии. Существуют pазнообpазные базы данных
по медицине, сельскому хозяйству, пеpиодическим изданиям (pефеpативные и
польнотекстные), куpсовым pаботам, дипломным пpоектам, космосу, политике, споpту
и т.д. Самой новой и наиболее пеpспективной фоpмой использования модемной связи
и мощи компьютеpных сетей является электpонная биpжа. Это весьма надежный и
быстpый путь поиска делового паpтнеpа, поставщика товаpов/сыpья, покупателя пpодукции
и пp.Главная задача состоит в пpивлечении в pамки электpонной биpжи как
можно большего числа потенциальных пользователей и pазpаботка наиболее подходящего
и удобного пpогpаммного обеспечения. Также следует заметить, что с недавнего
вpемени началось пеpиодическое pаспpостpанение печатных изданий по каналам компьютеpных
сетей. Все чаще и чаще тепеpь можно встpетить такие, на пеpвый взгляд,
непонятные заметки в конце читаемой нами любимой газеты или жуpнала: «последние
номеpа … можно получить на сеpвеpе … сети … «. Пpичем pазмах понятий
«…» с каждым месяцем становится все шиpе и шиpе. Пестpое многообpазие компьютеpных
сетей поpождает насущную пpоблему их интеpгpации или, по кpайней меpе, соединения
на уpовне обмена сообщениями. Разные сети различаются способами соединения
машин друг с другом, скоростью, с которой передаются сообщения, системой,
по которой машинам даются имена, и соглашениями о том, в каком виде должно быть
сообщение (например, максимальный размер письма, который принимает электронная
почта, или пишется ли адрес большими или малыми буквами). Для того, чтобы послать
сообщение с машины, подключенной к одной сети, на машину в другой сети, нужно
найти промежуточную машину, подключенную к обеим, через которую сообщение и
пойдет. Такая машина называется шлюзом (Gate) между этими сетями. Ясно, что между
двумя сетями может быть несколько шлюзов (впрочем, может и не быть совсем, и
тогда обмена сообщениями нет, или он идет через промежуточную сеть, с которой
есть шлюзы у обеих). Шлюз принимает сообщение из сети A, переписывает его в форму,
принятую в сети B, и отправляет через сеть B на ту машину, для которой оно
предназначено. К сожалению, в таком случае заметно замедляется вpемя получения
адpесатом сообщения, но, как пpавило, все pавно это занимает более коpоткий пpомежуток,
нежели пользование услугами обычной «бумажной» почты.. КОММЕРЧЕСКИЕ СЕТИ
Почтовые службы на разных машинах представляют сообщения в разных форматах,
некоторые из них несовместимы. Тем не менее, большинство коммеpческих сетей во
всем мире понимают формат сообщения, называемый, по имени документа, в котором
он описан, RFC822 (Standart for the Format of ARPA Internet Text Messages, David
H. Crocker). Первоначально этот стандарт был разработан для сети Internet, но
сейчас принят во многих других сетях. Поэтому будем считать словом фоpмат тот
конверт, в котором письмо дойдет практически в любую точку земного шара. Сообщение
состоит из текста, который Вы хотите передать адресату, и заголовка, который
приписывается в начале сообщения, отделяется от текста пустой строкой, и содержит
несколько строчек необходимой информации об этом сообщении: дату отправления,
адрес, обратный адрес, тему сообщения, и другие. Адрес электронной почты также
имеет оpигинальный вид. Рассматpим пpостейший пpимеp адpеса:avg@hq.demos.su
Он состоит из адреса машины и имени адресата, которое отделено знаком «@». Слева
от @ стоит имя адресата, точнее, имя файла-почтового ящика на его машине, из
которого он забирает письма. Обычно пользователь называет свой почтовый ящик тем
же именем, под которым он зарегистрирован в системе. Чаще всего это имя (например,
den), фамилия (zenkin), или инициалы (avg, как в нашем случае). Часть справа
от @ называется доменом и описывает местонахождение этого почтового ящика
(машину или организацию). В настоящем обзоpе наиболее кpупных коммеpческих компьютеpных
сетей РФ использованы матеpиалы на 1992 г..1. КОМПЬЮТЕРHАЯ СЕТЬ «ГЛАСНЕТ»
(«GLASNET») a. Эксплуатирует Ассоциация Пользователей Компьютерной Сети (АПКС)
«ГласНет» b. АПКС «ГласНет» является общественным объединением граждан и трудовых
коллективов, созданная в целях развития и демократизации телекоммуникаций
на основе современных компьютерных технологий. «ГласНет» является членом Ассоциации
прогрессивных коммуникаций (АРС — Эй-Пи-Си, Сан-Франциско, США), представляет
из себя глобальную информационную сеть, объединяющую многие другие сети:
PeaceNet EcoNet (США), Alternex (Бразилия), Web (Канада) Pegasus (Австрия) PNS
(Швеция) Comlink (Германия) GlasNet (Россия) Абоненты «ГласНет» могут обмениваться
информацией с пользователями самой ГласНет и других сетей, входящих в Эй-Пи-Си,
а также с пользователями многих других сетей через каналы Эй-Пи-Си. В США:
Applelink, ATTLandMail, Bitnet, BIX, CARINET, CGNET, CIGnet, CONNECT, COSY, CSnet,
DASNET, DEC (Digital Corp.) DIALCOM, eASYlINK, ECONET, EIES, Envoy 100, FAX,
Fidonet, Galaxy, gEOnET, GTE, HandsNet , IMS, INET, Internet, ISISHQ, Janet,
MCI Mail, MicroLink, NWI, PANDORA, PINET, Portal, Prairie, PsychNet, ScienceNet,
SI (SYSTEMAS Industriales), TCN, Telecom Gold, Telemail, Telex, TWICS, Tymnet/Ontyme,
UNDP, UNDRO, UNICOMP UNISON, WELL.В России: RELCOM Этот список сетей
не является окончательным и будет расширяться по мере увеличения возможностей сети
«ГласНет».Сеть рассчитана на пять тысяч абонентов. Доступ к электронной почте
«ГласНет» осуществляется путем прямого набора телефонного номера в городах:
Москва, Владивосток, Санкт-Петербург, Мурманск, Одесса, Рига.Перспективы развития
сети:- обеспечение доступа к базам данных; — организация службы ГласМейл — почтовой
связи между США и бывшим СССР: полученное электронное сообщение по желанию
заказчика передается адресату обычной почтой, либо отсылается по факсу, либо
производится уведомление по телефону (уже действует экспериментальный вариант);
— использование протокола передачи данных Х.25 (с марта 1992г.).. Предоставляемые
услуги — Телекоммуникационные: электронная почта, электронные конференции;
факс; телекс. — Консультационные: обучение пользованию компьютерной сетью; обучение
первичным навыкам работы с компьютером; технические консультации; консультации
по использованию компьютерной сети. — Технические: установка модема и программного
обеспечения; тестирование модема.- Информационные:поиск информации по
интересующему вопросу. — Рекламные: размещение рекламы в электронных конференциях
«ГласНет». d. Тарифы «ГласНет» на оплату телекоммуникационных услуг в среднем
на 15-20% ниже, чем тарифы сети RELCOM. Оплате в рублях подлежит только информация,
направленная за рубеж. Входящая информация, а также обмен информацией
внутри стран СНГ и РФ, производится БЕСПЛАТНО..2. СЕТЬ «ИАСНЕТ» («IASNET») a. Сеть
эксплуатирует Институт автоматизированных систем — ИАС (бывший ВНИИПАС), зарегистрированный
Международным союзом электросвязи (ITU) как частная признанная
эксплуатирующая администрация (RPOA). ИАС получил в 1991г от Минсвязи РФ лицензию
на предоставление услуг в области электросвязи и эксплуатацию сети ИАСНЕТ.
b. Сеть ИАСНЕТ — сеть передачи данных с коммутацией пакетов, предназначена обеспечить
доступ к базам данных, а также документальный обмен в интересах России и
других государств как в пределах бывшего СССР, так и за рубежом.Каналы связи арендованные,
выделенные Минсвязи РФ. В архитектуре ИАСНЕТ заложена двухуровневая
структура, состоящая из базовой сети передачи данных и функциональных подсистем
управления, сбора статистики, подготовка счетов и т. д. Технической основой
системы передачи данных является коммуникационная сеть, состоящая из узлов коммутации
пакетов и каналов передачи данных, базирующихся на выделенные стандартные
телефонные каналы связи. В сети реализованы протоколы Х.25,Х.3, Х.28, Х.29, Х.75
МККТТ, определяющие правила функционирования и взаимодействия сетей ПД общего
пользования. Адресация пакетов в сети производится в соответствии с рекомендациейХ.121
МККТТ. Технические средства сети разработаны с использованием зарубежного
базового микропроцессорного комплекса Z-80. Передача данных осуществляется
по каналам ПД со скоростями 2400 -4800 бит/с. Проводится модернизация сети ИАСНЕТ
на основе использования телекоммуникационного оборудования фирмы ALCATEL,
по своим возможностям конкурентноспособного с телекоммуникационным оборудованием
фирмы Siemens. c. В перечень услуг, предоставляемых пользователям сети ИАСНЕТ,
входят: — электронная почта «Русский экспресс» сети ИАСНЕТ, позволяющая разместить
сообщение на доске объявлений, поддержать диалог, переадресовать сообщение,
получить доступ к абонентам электронной почты, а также стать владельцем оборудования
почты, заключив договор на его поставку; — электронная почта сети RELCOM
как в пределах бывшего СССР, так и за его пределами; автоматизированная диалоговая
организационно-научная система телеконференций (АДОНИС); — поставка по отдельным
договорам элементов сетевого оборудования: терминальных концентраторов,
центров коммутации пакетов, центров управления сетью, а также коммутационных
программ; — организация доступа к автоматизированным банкам данных (АБД) как в
России, так и за ее пределами..3. СЕТЬ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ «ИНТЕРЛИНК» a. «Интерлинк»
— совместное советстко-германское предприятие, учрежденное в 1989 г. Создано
для предоставления услуг в области передачи данных и организации доступа к международным
банкам данных. Учредителем с германской стороны является фирма PROFIN
GmbH, с советской — НПО Центральное конструкторское Бюро Министерства связи
(НПО ЦКБ Минсвязи). b. С германской стороны непосредственным партнером «Интерлинк»
в области предоставления услуг телекоммуникаций является фирма GTCC — Geseelschaft
TeleCommunication Consalting GmbH. Базовой организацией сети в Германии
является фирма GTC — Gultacker TeleCommunication (разработчик программно-технического
комплекса сети и держатель авторских прав на программное обеспечение и
технические решения сети). «Интерлинк» является базовой организацией сети «Интерлинк-GTS»
в бывшем СССР и на основе прямого сотрудничества с GTC является соразработчиком
и автором локализованной в стране версии программного обеспечения
системы электронной почты.Сеть «Интерлинк-GTC» построена по региональному принципу.
В настоящее время сеть состоит из 10 узлов, расположенных в ФРГ, Люксембурге,
Швейцарии и России. Каждый узел поддерживается независимыми компаниями или
фирмами, образующими сеть электронной почты «Интерлинк-GTC». Каждая «узловая» компания
приобретает у базовой компании сети лицензию на сетевое программное обеспечение
и необходимые технические средства. Фирмы взаимодействуют между собой
на основе предоставления друг другу распределенного по сети коммуникационного сервиса
(почта, телекс, факс, «on-line»).c. Виды услуг:- электронная почта. Доставка
почты осуществляется как внутри сети «Интерлинк-GTC», так и в другие системы
электронной почты, например, сеть Internet. Каждый абонент имеет персональный
электронный почтовый ящик, который может одновременно принять до 200 адресованных
ему сообщений. Срок доставки почты внутри системы в любой узел сети — не более
20 минут, абоненты практически любой сетиэлектронной почты мира получат сообщение
в тот же день.Реализован дополнительный сервис:прерывание доставки писем
в пределах одного узла сети;доставка в определенное время;повторное чтение в
определенное время;уведомление о приеме корреспондентом сообщения;ответ по обратному
адресу;протоколы передачи файлов XMODEM и ZMODEM.- доска объявлений. В узлах
сети поддерживается большое число досок объявлений, которые наполняются информацией
по подписке из разных источников (тематика: программное обеспечение, компьютерная
техника, финансы, деловые объявления и т.п.).- доска факсимильных сообщений.
Для факсимильных сообщений реализована доставка из системы «Интерлинк-GTC».
Текстовые сообщения, отправленные из любого узла сети, передаются с помощью
распределенной системы факсимильных серверов на любой телефонный номер (на
подключенный к нему факсимильный аппарат).В сети установлено три факсимильных сервера:
в Штутгарте (для передачи факсимильных сообщений в Германию), в Москве
(для передачи факсимильных сообщений внутри бывшего СССР), в Люксембурге (для передачи
факсимильных сообщений на любой телефонный номер в остальных странах).-
доставка телексных сообщений. Телексные сообщения можно передавать и принимать
непосредственно на личный электронный ящик. Каждому пользователю для этого назначается
индивидуальных телексный номер, обслуживемый установленным в Люксембурге
телексным сервером.- «on-line» услуги:доступ к системам видеотекса Германии,
Франции;доступ к многочисленным базам данных;доступ к сети Х.25 через германскую
национальную сетьDatex-P. Интерлинк-GTC» абонирует несколько десятков баз данных
(преимущественно в Германии). «Интерлинк-GTC» предоставляет доступ в пакетную
сеть Datex-P для желающих работать в режиме «on-line» с другимикомпьютерными
системами, подключенными к региональным сетямХ.25. В режиме «on-line» возможна
организация непосредственного общения пользователей в режиме диалога или конференции
для корреспондентов из разных узлов сети. Следует отметить такое важное
свойство системы «Интерлинк-GTC», как многоязычность. Пользовательский интерфейс
(меню, справочная поддержка) реализован на четырех языках: русском, немецком,
английском, французском. В пределах системы реализована возможность доставки
корреспонденции в любой узел также на любом из четырех языков.- консультации по
вопросам: установки абонентам программного и технического обеспечения; выбора
программного обеспечения для работы с текстами на разных языках;использования средств
коммуникаций. 5.4. КОМПЬЮТЕРНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ ИHФОHЕТ («Infonet»)
a. Представляет интересы транснациональной компании Infonet на территории бывшего
СССР созданное совместно с финнами СП «Инфоком» (контракт об этом подписан сторонами
28 мая 1991г.). Учредителями СП «Инфоком» являются: ПО «Московская го-родская
телефонная сеть» (24% Уставного фонда); ИАС (27% УФ );А/О ФЕКСИМА (19,5%
УФ); А /О ЭЛОРГ-ДАТА (19,5% УФ); Администрация почты и телекоммуникации Финляндии(
10% УФ). b. В 1992 г. компания Infonet создаст в Москве собственную станцию
локальной поддержки, тогда пользователями сети смогут стать все фирмы и организации
на территории бывшего СССР. Эксплуатировать станцию будет СП «Инфоком»
на условиях аренды. До ввода станции в действие «Инфоком» будет обеспечивать выход
в сеть Infonet через аналогичную станцию в Финляндии. Канал связи предоставляет
СП один из его учредителей — ВНИИ прикладных автоматизированных систем.(ныне
ИАС ) Компания Infonet создана в 1970 г. Акционеры — американская фирма MCI
и 10 государственных почтовых и телекоммуникационных администраций стран Западной
Европы, Австралии, Сингапура и Японии. Имеет 3 региональных центра и 40 локальных
пунктов поддержки. Годовой оборот — около 200 млн. долларов. В 1992 г. все
фирмы и организации, расположенные на территории бывшего СССР, за рубли и валюту
будут пользоваться услугами крупнейшей в мире компьютерной информационной сетью
Infonet. В системе действуют виртуальные сети — участки глобальной сети, выделенные
в исключительное пользование одного или нескольких абонентов и исключающие
несанкционированный доступ. Информационная сеть Infonet предоставляет услуги
по обеспечению связью с абонентами в 120 странах мира.c. СП «Инфоком» предоставляет
следующие услуги: Использование электронной почты, организацию электронных
конференций, передачу факсов, передачу телексов, доступ в сетиХ.25, Х.400,
доступ в сеть Infonet, использование международной телефонной связи, предоставление
телекоммуникационного оборудования (на продажу, в аренду), информационное
обслуживание пользователей, монтаж и пуск в эксплуатацию средств вычислительной
техники отечественного и зарубежного производства, гарантийное и послегарантийное
обслуживание техники.Телекоммуникационные услуги предоставляются круглосуточно.
5.5. КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ «COMPNET» a. АО «Селф» (г.Москва) и научно-производственное
предприятие «БанкИнформСервис» (г.Владимир) обслуживают компьютерную
сеть COMPNET. b. Сеть имеет выход в международную компьютерную сеть Эй-Пи-Си (США),
которая представляет собой глобальную информационную сеть, объединяющую многие
другие сети, такие, как Пегаус (Австралия), Алтернекс (Бразилия), Вэб (Канада),
Гриннет (Великобритания), Никарао (Никарагуа), Фредснаетет (Швеция), Пинет
и Эконет (США). Главным компьютером сети является компьютер серии IBM PC AT/386,
работающий в операционной системе UNIX. Сеть построена на модемах отечественного
производства Альтаир. Это не исключает возможность подключения к сети через
HAYES-совместимый модем. В настоящее время сеть может обслужить до 1000 абонентов,
причем 10 абонентов могут поддерживать связь одновременно. Сеть COMPNET
предоставляет возможности обмена информацией между различными организациями и отдельными
корреспондентами как в стране, так в Америке, Европе и Азии. Кроме того,
через шлюзовые станции имеется выход в отечественные сети RELCOM, IASNET.c.
Сеть обеспечивает следующие возможности: Электронная почта, факсимильная связь,
телексная связь, телеконференцсвязь. В стоимость услуг входит поставка специального
программного обеспечения.Сеть работает круглосуточно. 5.6. МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ СЕТЬ КОММЕРЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (МТСКИ) a. Хозяйственная ассоциация
ПОЛИС предлагает Вам стать абонентом Межрегиональной телекоммуникационной
сети коммерческой информации (МТСКИ), построенной на основе американской технологии.
b. В 36 регионах России и СНГ организуются центры, соединенные выделенными
каналами связи, каждый из которых объединяет до 500 абонентов. Региональные
центры сети будут расположены в Московской обл., Санкт-Петербурге, Нижегородской
области, Волгоградской обл., Самарской обл., Татарстане, Пермской обл., Свердловской
обл., Челябинской обл., Омской обл., Новосибирской обл., Кемеровской
обл., Тюменской обл., Иркутской обл., Красноярском крае, Удмуртии, Башкортостане,
Кировской обл., Воронежской обл., Ростовской обл., Краснодарском крае, Карачаево-Черкесской
обл., Ставропольском крае, Кабардино-Балкарии, Дагестане, Хабаровском
крае, Приморском крае, Сахалинской обл., Киеве, Харькове, Одессе, Белоруссии,
Ташкенте, Алма-Ате, Молдове. Согласно контракту с американской корпорацией
из США поставляется и устанавливается «под ключ» все необходимое оборудование
и математическое обеспечение. Технология полностью соответствует международному
стандарту МККТТ Х.400/ISO MOTIS и гарантирует совместимость со всеми современными
сетями в стране и за рубежом.В МТСКИ входят: электронная почта, электронный
обмен данными, электронная биржа.c. Став абонентом МТСКИ Вы сможете:- провести
поиск покупателя или продавца;- заключить договора на куплю, продажу;- выяснить
изготовителя той или иной продукции;- получать информацию с большинства бирж
и участвовать в торгах;- застраховать сделки;- участвовать на аукционах;- разместить
рекламу;- провести маркетинговые исследования;- оформить банковский кредит;-
дать заявку на транспортные перевозки и сопровождение грузов; — бронировать
места в гостиницах;- дать заявку на приобретение путевок;- разместить заказы
в типографии;- осуществить безбумажный обмен информацией между партнерами;- получить
юридическую консультацию;- получить информацию о ценах на мировом рынке.
В МТСКИ предусмотрена электронная подпись, позволяющая абонентам заключать договора
через компьютер..7. МЕЖДУHАРОДHАЯ ЭЛЕКТРОHHАЯ СЛУЖБА СВЯЗИ ДЛЯ БИЗHЕСА MAXLINK
a. Компания RRC и компания MaxCom USA, Inc. представляют универсальную международную
сеть связи для делового мира MaxLink. Эксплуатирующая организация
в России компания RRC. b. Пользователи MaxLink могут посылать свои сообщения круглосуточно
по местным телефонным линиям более чем из 600 городов мира. Диапазон
возможностей MaxLink охватывает электронную почту, пересылку файлов, телекс,
телефакс, синтез речи и многое другое. Достоинством сети связи является объединение
международной электронной почты с телексной и факсимильной связью. С помощью
специальной программы для сети можно автоматизировать процесс обмена сообщениями
и сэкономить время работы в сети. Сейчас доступны версии для компьютеров IBM
и Apple Macintosh. MaxLink поддерживает 6 языков: английский, русский, французский,
итальянский, немецкий, испанский. c. Пользователи MaxLink могут обмениваться
телексами с любой телекс-машиной в мире прямо со своего компьютера. За плату
клиент MaxLink получает номер телекса в США, что позволяет принимать телексы
прямо на свой компьютер. Сообщения могут быть посланы множеству абонентов с использованием
одной команды. Список адресатов может быть глобальный ( все пользователи
MaxLink ), или сформирован самим пользователем. Возможность пересылки файлов
позволяет пользователям обмениваться электронными таблицами, графиками, картинками
и т.д. MaxFax позволяет посылать факсы непосредственно с Вашего компьютера
на любую факс машину в мире. Пользователи могут распространять свою информацию
используя «доску объявлений» сети. Ежедневный электронный журнал «США сегодня»,
доступный пользователям без дополнительных затрат, освещает финансы, бизнес,
спорт, связь и многие другие темы. Используя речевой синтезатор компании MaxCom
и систему MaxTalk можно принимать электронные сообщения и телексы на телефоны
системы TouchTone..8. Сеть Релком (Relcom)a. Эксплуатирующая организация —
МНИОПК «Демос». b. 1990 — создание сети (ИВЦ ИАЭ им Курчатова и МНИОПК ДЕМОС).
Пользователи 2-х UNIX машин обмениваются информацией по разработкам в области
операционных систем. 1990, август — Сеть включает 30 организаций — членов Советской
организации пользователей UNIX. Налажена связь и обмен сообщениями с Европейской
сетью EUNET. 1991, весна — Подключение к сети предпринимательских структур.
Начало экспоненциального роста числа абонентов. 1991, лето — Абонентами сети
становятся государственные учреждения (Министерство экономики, финансов, Госбанк
и др.) Вовлечение в сеть независимых информационных агентств: (Interfax, POSTFACTUM,
АЭН, РИА и др.) 1991, осень RELCOM становится признаным и популярным
средством взаимодействия предпринимательских, исследовательских и управляющих структур
на всей территории СССР.1992, весна — Создание Акционерного Общества RELCOM.
РЕЛКОМ (RELCOM)- 60 тысяч пользователей из 2500 организаций в 260 городах.
400 Мегабайт в день внутренний трафик, 40 Мегабайт — зарубежный. RELCOM — это
сеть передачи сообщений, объединяющая почтовые машины на территории всей страны.
В качестве национальной сеть RELCOM является частью европейской сети EUNET,
поэтому на абонента сети RELCOM распространяется соглашение об обмене почтовыми
сообщениями, существующие между сетью сетью EUNET и такими международными сетями
как INTERNET, UUNET, BITNET, compuServe и др., при этом число абонентов мировых
сетей более1000000. «Узловые» машины, расположенные в крупных городах, обеспечивают
обмен письмами и распространение сообщений в своих телефонных регионах.
Региональные центры RELCOM объединяются выделенными каналами связи, коммутируемыми
каналами обычной телефонной сети или используют каналы специализированной
телефонной сети Искра-2. Пользовательские машины связываются с региональным узлом
по коммутируемым телефонным линиям. С технической стороны RELCOM представляет
совокупность региональных машин, каждая из которых обеспечивает обмен сообщениями
в своем телефонном регионе и передает междугородние отправления другой региональной
машине. Аппаратная база двух московских региональных центров сети обеспечивает
возможность работы до 300 телефонных каналов, в качестве узловых машин
используются ЭВМ типа MicroVAX. Сеть имеет региональные узлы в Москве, Киеве,
Новосибирске, Барнауле, Таллинне, Риге, планировалось создание узлов еще в 10
других городах. В настоящее время 15 тыс. абонентов из 80 городов страны пользуются
электронной почтой RELCOM. Электронная почта представляет собой территориально
распределенную систему доставки сообщений на базе известного протокола UNIX
-to-UNIX. Передача сообщений в сети осуществляется по коммутируемым каналам
в режиме накопления, что делает невозможным работу пользователей системы в режиме
реального времени. Абоненты сети Relcom имеют возможность использовать вычислительные
ресурсы некоторых зарубежных ИBС (например, INTERNET, BITNET). Cреднее
время обмена без искажений сообщениями, графическими изображениями, программами
составляет два часа, но не более четырех часов до любой точки мира. Подключившись
к RELCOM, пользователь получает возможность переписываться по электронной
почте как с другими абонентами RELCOM, так и с абонентами международных сетей.
Он может получать сообщения телеконференции USENET по интересующим его темам и
отправлять свои собственные сообщения участникам телеконференции, имеет доступ
к публичным архивам, существующим на некоторых больших машинах как в RELCOM, так
и в других связанных с ней сетях во всем мире. B настоящее время сети ИАСНЕТ
и Relcom сопряжены с помощью 4-х портового шлюза, реализованного на ЭBМ с операционной
системой UNIX.c. Предоставляемые услуги:- Электронная почта Электронная
почта рассчитана на обмен сообщениями между пользователями сети RELCOM и других
сетей, совместимых по формату сообщения с сетью INTERNET. Сообщения состоят
из заголовка, содержащего служебную информацию, и текста, в котором позволено «все»
(буквы русского и латинского алфавитов, двоичные коды, графика). Общение пользователя
с электронной почтой происходит при помощи почтовой системы Mail, которая
позволяет получать и посылать сообщения, сортировать их, записывать в архив,
производить поиск в архиве и многое другое. У каждого пользователя в сети
есть адрес, по которому почтовые программыопределяют, куда нужно доставить сообщения
для него.- Телеконференция USENET Телеконференция USENET служит для обмена
новостями между пользователями во всем мире. Каждый, имеющих доступ к USENET,
может прочесть любое сообщение или послать его сам. Чтобы получить доступ к USENET,
Вам нужно найти машину, связанную с Вашей и имеющей доступ к телеконференции.
Через нее Вы будете получать и отправлять сообщения. Сообщения, которыми обмениваются
участники телеконференции. имеют тот же вид, что и почтовые сообщения,
но содержат в заголовке некоторые дополнительные поля. Сообщения телеконференции
разделены на группы по интересам — «news-группы». Сейчас существует несколько
сотен «news-групп», объем информации в них составляет около 5 мегабайт в день.
Программы чтения новостей позволяют участнику конференции подписаться на группы,
которые он хочет получать.- Электронный бюллетень новостей Электронный бюллетень
новостей — The Teleputing Hoteline. В сети RELCOM открыта подписка на
электронный бюллетень новостей The Teleputing Hoteline. Этот бюллетень выходит
дважды в неделю (1 выпуск — около 18 Кбайт), редактируется в Атланте (США) и Лондоне
(Англия). Русская версия The Teleputing Hoteline выходит в свет через 5 часов
после его появления за океаном. Hte Teleputing Hoteline готовится на базе
новостей, поставляемых независимым информационным агентством Newsbytes News Network
по вопросам развития электронной и компьютерной промышленности и связи..9.
СЕТЬ SprintNet a. Сеть эксплуатирует совместное предприятие «Спринт-Сеть», созданное
корпорацией Sprint International (США) и Производственным объединением «Центральный
Телеграф» (Москва). b. Сеть передачи данных с коммутацией пакетов «Спринт
Сеть» создана с целью предоставления России и другим государствам бывшего
СССР современных услуг в области передачи данных и создания оборудования для
их реализации.Сеть SprintNet является сетью пакетной коммутации (МККТТХ.25), которая
обеспечивает связь абонентов в почти 100 странах мира.»Спринт Сеть» включает
в себя: — узлы пакетной коммутации, обеспечивающие гибкую и бесперебойную передачу
данных, концентрацию и выбор пути данных в самой системе и за ее пределами;
— средства коммутации, являющиеся ядром магистральной сети. Коммутация осуществляется
с применением искусственного интеллекта, что обеспечивает большую пропускную
способность при передаче данных; — средства управления сетью, позволяющие
централизованно отслеживать конфигурацию ресурсов в сети, осуществлять дистанционную
диагностику, вести текущий контроль за работой сети в реальном масштабе
времени; — интегрированные транспортные средства, передающие речь, данные и
видеоизображение по единой высокоэффективной и экономичной магистрали. В настоящее
время введены в эксплуатацию узлы пакетной коммутации «Спринт Сети» в городах:
Санкт-Петербург, Киев, Хабаровск, Самара, Пермь, Новосибирск, Москва. В течение
1992 г. предусматривается внедрение узлов коммутации пакетов, связанных с
центральным узлом в Москве, в следующих городах Рига, Одесса Екатеринбург, Томск,
Челябинск, Петрозаводск, Находка. «Спринт Сеть» дает возможность бизнесменам
многих стран мира быстро, с обеспечением секретности и безопасности и недорого
обмениваться данными, документами, инженерными расчетами, проектами, осуществлять
финансовые операции по всему миру. «Спринт Сеть» создала свыше 150 самостоятельных
сетей. Поставляемые сети установлены более чем в 30 странах мира. Многие
их этих сетей принадлежат и эксплуатируются почтовыми, телефонными и телеграфными
государственными администрациями связиэтих стран как основные сети данных
общего пользования. «Спринт Сеть обеспечивает взаимодействие с сетями общего пользования
аналогичного типа и частными системами, поддерживающими протокол Х.25.
Дополнительно в ней реализован стандартный набор служб информационного обмена,
таких как электронная почта (SprintMail), факсимильная служба (SprintMail Fax),
телексная служба (SprintMail Telex) и др. «Спринт Сеть» предоставляет пользователю
выделенную линию связи в пределах города Москвы для подключения оконечного
оборудования данных к закрепленному за ним порту в узле коммутации сети. При
этом для обмена в пределах сети оплата устанавливается только в зависимости от
объема передаваемых данных без учета продолжительности сеанса связи. При установлении
соединения с другими сетями, помимо объема перекодировки данных, оплачивается
также и продолжительность занятия тракта. «Спринт Сеть» предоставляет пользователю
в пределах системы виртуальный выделенный канал, который удобно использовать,
например, для соединения двух вычислительных установок с большим трафиком
обмена между ними. Помимо виртуального двухточечного соединения представляется
возможность устанавливать соединение и с другими адресатами. Оплата такой
услуги зависит от продолжительности занятия тракта. «Спринт Сеть» предоставляет
возможность устанавливать соединение с узлом коммутации пакетов сети по коммутируемой
московской городской телефонной сети. При этом пользователь получает возможность
доступа со своего терминала, персонального компьютера или из локальной
вычислительной сети к необходимым базам данных, вычислительным машинам или другим
оконечным системам, вызываемым по мнемоническому или сетевому адресу в соответствии
с рекомендацией МККТТ Х.121. Для идентификации и расчетов используются
сетевые идентификаторы пользователей. Доступ к сети коммутации пакетов набором
по коммутируемой телефонной сети обеспечивает доступ к ресурсам сети с оплатой
только продолжительности сеанса связи независимо от объема передаваемых данных
и скорости их передачи. c. «Спринт Сеть» предоставляет услуги «электронной почты».
Система «электронной почты» обеспечивает быструю и надежную связь в самых
различных формах, включая обмен между «почтовыми ящиками», доставку на телекс
и факс, почтовую доставку твердой копии.Возможность создания и использования в
системе «электронной почты» электронных форм и частных «досок объявлений» являетсябазой
для таких видов применения как оформление заказов, управление продажами,
представление финансовых отчетов. «Спринт Сеть» в настоящее время применяется
более чем 20 странами в качестве электронной почты общего пользования. «Спринт
Сеть» обеспечивает передачу информации с промежуточным ее накоплением и хранением
с высокой степенью надежности с факс на факсаппарат по всему миру. Предусмотрена
возможность отправки информации сразу в несколько адресов. Эта услуга рассчитана
на крупные компании и организации с большим объемом факсимильной передачи
и высокими требованиями к контролю доставки информации. «Спринт Сеть» предоставляет
коммуникационные услуги повышенного качества, включая услуги по предоставлению
выделенных (частных) каналов связи и др. СП «Спринт Сеть» проектирует
и реализует «под ключ» локальные и глобальные сети передачи данных на территории
всех государств бывшего СССР и за рубежом, которые оснащаются специальным оборудованием
и программным обеспечением для передачи больших объемов информации
между удаленными в географическом отношении районами. Предприятие располагает всем
необходимым техническим арсеналом, предназначенным для построения сетей с коммутацией
пакетов, включая устройства доступа к сети с концентрацией нагрузки,
узлы коммутации пакетов, компьютерные центры управления сетью и коммутационные
станции..10. СИСТЕМА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ СИТЕК a. Эксплуатирующая организация акционерное
общество закрытого типа фирма «Мастак». b. Сеть «Ситек» как организация
— это объединение на уровне администраций региональных телеинформационных узлов.
Это объединение формируется на основе договоров между НПФ «МАСТАК» с каждым
из региональных узлов. Сеть «Ситек» создана и лицензирована в МС РФ научно-производственной
фирмой «МАСТАК». НПФ «МАСТАК» владеет полностью или в долях всеми
телеинформационными узлами сети. Сеть «Ситек» как техническая система представляет
собой объединение региональных телеинформационных узлов, связанных между собой
через различные коммуникационные сети (частные или общего пользования) — и
абонентских мест пользователей (терминалов сети), подключаемых к региональным
узлам через коммуникационные сети общего пользования. Сеть «Ситек» является средой
для реализации безбумажной технологии хранения и переработки электронной информации,
формирование которой осуществляется в информационных агентствах и центрах
генерации баз данных, либо непосредственно в источниках информации (биржи,
банки). Пользователи осуществляют доступ к информационным ресурсам узла и получают
информационные услуги через абонентские места (терминалы), которые соединяются
с узлами через коммуникационные сети общего пользования. В сети разрешается
произвольное расположение узлов. Необходимым и достаточным условием расположения
узла является наличие точек подключения к коммуникационной сети. В состав абонентского
терминала обязательно должна входить коммуникационная программа FAST+.
Система предоставляет своим абонентам услуги электронной почты интегрированной
с электронной почтой сети Релком и возможность стать пользователем телеконференции
Релком. Осуществлена интеграция с сетями TELEFAX и TELEX.В качестве коммуникационных
сетей в «Ситек» используются:- телефонная сеть общего пользования;-
выделенная коммутируемая сеть «ИСКРА»;- пакетная сеть данных ИАСНЕТ (Х.25).
Региональные узлы Ситек размещены в Азове, Алма-Ате, Анадыре, Великих Луках, Волгограде,
Джамбуле, Запорожье, Керчи, Москве, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону,
Хаапсалу, Софии. Вг число абонентов в сети составит около 500.c. Сеть «Ситек»
предоставляет пользователям следующие услуги:- оперативные сводки с ведущих бирж
России;- заключение договоров на брокерское обслуживание;- электронную почту
— обмен текстовой, графической и другой информацией ( письма, деловые бумаги и
т.д.)- коммерческие базы данных;- электронную доску объявлений;- различное программное
обеспечение;- возможность приема и отправки факсимильных, телексных и
телетайпных сообщений. Функционирующая сеть позволяет расширяться путем подключения
произвольного числа новых узлов, оснащенных СИС WM. Последующее развитие сети
предполагает поэтапное внедрение следующих основных видов прикладных информационных
услуг: — информационных справочных систем на основе интерактивных (диалоговых)
баз данных, предоставляющих пользователям в оперативном режиме услуги
во всех секторах электронной информации;- электронной почты и телеконференций;-
электронной передачи банковской информации; — коммерческих сетевых служб (электронные
ярмарки, биржи, клирингхаузы). Кроме того «Ситек» обеспечивает защиту информации
от несанкционированного доступа (криптозащита информации) и гарантированную
идентификацию подлинности документа (электронная подпись)..11. СЕТЬ «SET
Bliz» (СИСТЕМА ЭЛЕКТРОHHОЙ ТОРГОВЛИ) a. Эксплуатирующая организация — товарищество
с ограниченной ответственностью — компания «СЭТ Блиц». b. Система представляет
собой централизованный банк данных, хранящий сведения с предложениями клиентов.
Система реализована в виде локальной вычислительной сети ПЭВМ с выходами
на внешних пользователей через коммутируемую телефонную сеть.c. Сеть «СЭТ Блиц»
позволяет клиентам:- осуществлять мгновенные прямые сделки с известным тут же
результатом;- получать информацию о состоянии и конъюнктуре рынка;- вести круглосуточную
работу из любой точки. Компания «СЭТ Блиц» предоставляет клиентам возможность
покупки всей системы..12. СИСТЕМА ИНФОРМАЦИИ И СВЯЗИ ДЛЯ СОВЕТСКОЙ ЭКОНОМИКИ
SEDAB c. Фирмой «OCTOPUS-Varioline» (Германия) с января 1992 г. введена
в эксплуатацию система информации и связи для советской экономики SEDAB. b. Участниками
системы SEDAB могут стать любые предприятия, которые имеют автоматическую
телефонную связь с Москвой.c. Предоставляемые услуги: — Предоставление подробной
информации о более чем 100000 предприятиях бывшего СССР и ведущих стран Запада,
предлагающих оборудование, товары и услуги; — Ведение поиска фирм-производителей
по более чем 40000 наименований товаров и услуг (кодировка наименование
товаров на основе Гармонизированной системы); — Получение активного курса валют
и котировки на крупнейших товарных биржах мира; — Доступ к информационной бирже
товаров и неликвидов на внутреннем рынке; — Установление прямой связи с любой
фирмой мира, используя современные виды связи, такие как международный телефакс,
телетайп и электронная почта.. ВЕДОМСТВЕHHЫЕ СЕТИ Ведомственные сети закономеpно
появились для обеспечения опеpативного обмена инфоpмацией в pамках кpупных
оpганизаций, пpедпpиятий, пpавительственных учpеждений, министеpств и т.д. Они
весьма pазнообpазны по pазмеpам и используются лишь для специфических нужд внутpи
системы.6.1. АКАДЕМСЕТЬ Академсеть объединяет каналами связи ЭВМ Академии
наук России и Академии наук стран СНГ. Создана ИАС (бывший ВНИИПАС) и АН. Основная
цель создания этой сети — обеспечение всех пользователей организаций Академии
наук РФ и др. информационно -вычислительными ресурсами Академсети и зарубежных
сетей ЭВМ в режиме коллективного пользования. Академсеть — открытая неоднородная
ИВС с коммутацией пакетов, реализующей протоколы МОС и МККТТ.Основные компоненты
Академсети — коммуникационные узлы, терминальные и рабочие системы. Коммуникационные
узлы и терминальные системы реализуются на базе СМ -ЭВМ, рабочие
системы — на базе ЕС ЭВМ. Доступ абонентов к зарубежным сетям обеспечивается многоканальным
спецузлом, входящим в состав Академсети. Взаимоействие составных узлов
Академсети осуществляется в соответствии со стандартом МККТТ Х.25. Каналы
связи выделенные, арендуемые у Минсвязи РФ. В настоящее время Академсеть представляет
собой гибридную сеть, которая обеспечивая прозрачность и открытость, не
обеспечивает достаточного количества информационных ресурсов. Концепция развития
Академсети не согласуется с концепцией развития средств ЕС ЭВМ, которые являются
единственным типом ХОСТ — ЭВМ в Академсети, что не позволяет рассматривать
Академсеть как аналог для создания региональных сетей, без изменения концепции
развития Академсети. С учетом необходимого изменения концепции Академсеть может
стать открытой сетью, совместимой по протоколам со стадартами ВОС/МОС, обеспечивающей
возможность подключения любых ИВС на базе ЭВМ отечественного и зарубежного
производства, а также пользователей и других ИВС с широким спектром программно-технических
средств, отвечающих требованиям тех же стандартов..2. СЕТЬ ГОСКОМСТАТА
Сеть ЭВМ Госкомстата, созданная в 1982 г. в виде системы телеобработки
статистической информации (СТОСИ) представляет собой виртуально-датаграммную сеть
ЭВМ, функционирующую на базе средств ЕС и СМ ЭВМ, ПП ЭВМ во взаимодействии с
выделенными каналами и сетями ЕАСС страны. Сопряжение с другими сетями, построенными
на других принципах и протоколах, осуществляется через шлюзовые элементы
сети, которые осуществляют необходимые преобразования информации, интерфейсов
и др. СТОСИ обеспечивает подключение ЭВМ к каналам и сетям связи — АТ-50, ТФ-ОП
(общего пользования), ПД-200, РСПД и др., к некоммутируемым телефонным или телеграфным
каналам связи. В основу развития архитектуры СТОСИ положена концепция
архитектуры ВОС при ее адаптации к различным ЭВМ, типам операционной среды и используемым
видам вычислительной техники, различным сетям и средствам связи. Развитие
СТОСИ — это создание сети ЭВМ на основе трех классов машин, имевших широкое
применение в системе Госкомстата СССР: ЭВМ ЕС, ПП ЭВМ типов ЕС 1840 и Роботрон-1715,
а также СМ ЭВМ типа СМ-1600. Практическая реализация архитектуры третьей
очереди СТОСИ обеспечивается исходя из положений семиуровневой ЭМ ВОС относительно
концепции обеспечения сетевого взаимодействия различных ЭВМ в части процедур
доступа. Стандартом протоколов связи СТОСИ на базе средств ОССТ является протокол
SDLC, поддерживаемый сетевым программным обеспечением ПТД и ВТ МД ОС ЕС
в соответствии с архитектурой ОССТ. Стандартом протокола связи для взаимодействия
СТОСИ с другими сетями ЭВМ будет в дальнейшем протокол Х.25.6.3. СЕТЬ МИHГАЗПРОМА
Сети ЭВМ Мингазпрома созданы на оборудовании, закупленном у французской
фирмы ТОМСОН-ЦСФ (обозначается французской аббревиатурой GOFO). В этой сети реализуется
принцип коммутации пакетов. Узлы коммутации представляют из себя комплекс
из двух ЭВМ MITRA-252. Сетевые узлы коммутации пакетов соединены между собой
высокоскоростными линиями связи на базе выделенных широкополосных каналов (48
Кбит/с) с использованием специальных модемов и контроллеров. Сеть связи ведомственная,
с частичной арендой выделенных каналов связи. Другие ЭВМ и абоненты сети
подключаются к узлам коммутации МС каналами ПД со скоростями 4800 бит/с. Развитие
сети GOFO предусматривает необходимость взаимодействия с ЭВМ ЕС, подключение
ПП ЭВМ и ЛВС ЕС ЭВМ. Средства сопряжения ЕС должны обеспечивать функционирование
ЕС ЭВМ в качестве абонентских машин этой сети с помощью фронтальных процессоров,
подключаемых к сети GOFO посредством стандартных для этой сети интерфейсов,
а к сети ЕС ЭВМ — посредством специальных интерфейсных средств, эмулирующих
стандартные переферийные устройства ЕС ЭВМ.6.4. СЕТЬ СОВПАК Сеть передачи данных
Совпак была создана в интересах Министерства Морфлота СССР и в настоящее время
состоит из пяти узлов SRS -5030, расположенных в городах Ленинград, Киев, Одесса
и Москва (2 узла). Сеть Совпак реализует первый базовый профиль МККТТ «Подсеть
коммутации пакетов», в соответствии с которым пользователи сети подключаются
к ней по протоколу Х.25 при работе по синхронному каналу или в соответствии
с рекомендациями МККТТ Х.28,Х.29, Х.3 при работе по асинхронному каналу. Каждый
узел сети имеет производительность 100 пак/с и реализует функции центра коммутации
пакетов и пакетного адаптера данных. Узел SRS5030 имеет 16 портов (8 синхронных
и 8 асинхронных портов). Сеть Совпак имеет выход на Национальную сеть Швеции.
Существенным недостатком сети Совпак является отсутствие широко распространенных
в настоящее время сетевых служб (электронной почты, видеотекса и т.д.).
В настоящее время подключение пользователей к сети является весьма проблематичным
в силу недостатка свободных системных портов.6.5 СЕТЬ «СИРЕHА» Сеть ЭВМ «Сирена»
— это сеть Министерства гражданской авиации и предназначена для решения задач
планирования, управления технологическими процессами и автоматизации выполнения
различных работ МГА РФ, в том числе операций по продаже и бронированию авиабилетов
и др. Сеть создается на базе разработанных НПО «Красная Заря» комплексов
технических средств для центров коммутации сообщений и пакетов различных уровней.
«Сирена» является одной из первых в РФ сетью с пакетной коммутацией, охватывает
все районы СНГ. По состоянию на начало 1990г. в сети функционировало порядка
180-ти ЭВМ (включая узлы коммутации и концентрации) и порядка 2000 терминалов.
Базируется на использовании ведомственной сети связи и выделенных каналов
связи Минсвязи РФ. В настоящее время в сети «Сирена» реализованы специализированные
протоколы, обеспечивающие необходимые технические характеристики и широкий
набор предоставляемых пользователям Аэрофлота услуг. Одним из основных направлений
развития сети «Сирена» является разработка программно-технических средств
«шлюзов» для удаленного взаимодействия через сеть «Сирена» разнородных ЭВМ (ЕС
ЭВМ, СМ ЭВМ, ПП ЭВМ), а также глобальных (территориальных) ИВС других ведомств.
Использование подобных «шлюзов» позволит завершить создание на базе сети «Сирена»
сетей различных ведомств, включая сеть «Сейсмология», сеть ГПНТБ РФ, сети
бывшего Министерства геологии и Министерства юстиции, сеть ЭВМ для атомных электростанций
и т.д., что существенно сокращает для этих ведомств не только затраты
на аренду и эксплуатацию дорогостоящих выделенных каналов связи, но и время,
а также материальные ресурсы на разработку программнотехнических средств коммуникационной
сети. С другой стороны, это предъявляет дополнительные требования к
сети «Сирена» по обеспечению их взаимодействия соответствующими дополнительными
затратами на реализацию этого взаимодействия.6.6 СЕТЬ ТАМПАК ИВС Тампак создается
в интересах системы управления таможенными системами и реализует международные
стандарты в области телекоммуникаций. Опытный участок сети вводится в эксплуатацию
в феврале 1992 г. в городах Брест, Ленинград, Хабаровск. Сеть с коммутацией
пакетов реализуется на основе 4-х портовых ЦКП с производительностью 260 пак/с.
ЦКП создаются на базе микрокомпьютера PC/286 и реализуют доступ к сети пользователей
по протоколуХ.25. В абонентских системах пользователей реализуется
транспортный протокол, соответствующий рекомендации ISO 8073. Транспортный протокол
реализуется в виде отдельной платы, стоимость которой составляет 30 тыс.рублей.
Транспортная станция поддерживает одновременно до 32 логических соединений.
Сеть Тампак предоставляет пользователям услуги электронной почты, реализованной
в соответствии с протоколом Х.400, и передачи, доступа и управления файлами
FTAM (ISO 8571).Главной особенностью сети Тампак является использование трехуровневой
спутниковой подсистемы связи. На верхнем уровнеподсистемы расположена Центральная
земная станция (ЗС), выполняющая функции управления подсистемой. На
втором уровне расположены Узловые станции. Наконец, на нижнем уровне иерархии используются
периферийные ЗС. Подключение пользователей к сети осуществляется через
периферийные ЗС. Периферийные ЗС реализуются в соответствии с технологий VSAT
(диаметр зеркала антенны равен 2 м). В местах размещения Центральной и Узловой
ЗС устанавливаются ЦКП, осуществляющие маршрутизацию и коммутацию передаваемых
данных. В спутниковой подсистеме связи используется Ku-диапазон (14/11 ГГц).6.7
СЕТЬ «ЭКСПРЕСС-2» Сеть «Экспресс-2» была разработана для обеспечения резервирования
мест на железнодорожном транспорте СССР. Она осуществляет оперативное
управление работой единой общесоюзной системы резервирования мест и функционированием
АСУ пассажирскими перевозками в целом. Передача данных ведется в коде по
ГОСТ 13052-74 (аналог кода ASC-11) на скорости 1200 бит/с, с использованием кодозащитного
циклического полинома. Для сопряжения с каналами связи используются
мультиплексоры передачи данных ЕС-8410, под управлением стандартных операционных
систем ОС ЕС с использованием общего телекоммуникационного метода доступа (ОТМД).В
сети используется принцип коммутации сообщений.Каналы связи ведомственной
сети и частично каналы связи МС. Технические средства и протоколы сетевой телеобработки
данных в настоящий момент в АСУ «Экспресс-2» не используются в связи
с отсутствием стандартных программно-технических средств, выпускаемых промышленностью
и поддерживающих cемиуровневую сетевую архитектуру, рекомендуемую МОС и
МККТТ. В 1988 г. в МПС СССР начата разработка единой системы передачи данных,
ориентируемой на использование трех первых уровней архитектуры, реализуемых стандартом
Х.25 в соответствии с рекомендациями МККТТ, предполагается использование
рекомендации Х.75, ведутся работы по обеспечению сопряжения АСУ «Экспресс» с
национальными системами резервирования железнодорожных билетов других стран.. НЕКОММЕРЧЕСКИЕ
FTN-СОВМЕСТИМЫЕ КОМПЬЮТЕРHЫЕ СЕТИ Этот весьма pаспpостpаненный стандаpт,
на котоpый сейчас оpиентиpуются сотни любительских и коммеpческих сетей
по всему миpу появился сpавнительно недавно, в мае 1984 года, паpаллельно с возникновением
кpупнейшей в миpе любительской сети FidoNet. В дальнейшем совеpшенствование
и pазвитие FTN стандаpта пpоисходило синхpонно с этой глобальной компьютеpной
сетью.7.1. FidoNet Лень, как мощнейший двигатель пpогpесса, идеально сыгpала
свою созидательную pоль и здесь. Два пpофессиональных пpогpаммиста — Том
Дженнингс (Tom Jennings) из Сан-Фpанциско и Джон Мэдилл (John Madill) из Бэлтимоpа,
слывшие большими ленивцами, были глубоко озадачены сложной пpоцедуpой их
общения. Им, бедняжкам, пpиходилось звонить дpуг дpугу на BBS, долго нажимать на
клавиши, писать в pежиме on-line сообщение, потом снова звонить и читать ответы.
Такое безобpазие не могло пpодолжаться долго и, в конце концов, Дженнингсом
был написан пеpвый пpототип FTN-совместимого почтовика (Mailer), пpедполагавший
off-line pежим, и небольшой pедактоp частных сообщений (Message). Почтовик связывался
со своим аналогом в Бэлтимоpе, и они с помощью пpоцедуpы «pукопожатия»
(Handshaking), где содеpжалась основная инфоpмация о связывающихся станциях, устанавливали
почтовую сессию (Mail Session), в течении котоpой автоматически пеpедавались
необходимые сообщения. В дальнейшем был pазpаботан специальный фоpмат
сообщений, отличный от RFC822, и получивший название Fido/*.MSG-Style Messages.
Также была введена новая система написания адpесов. Hапpимеp, выpажение 2:5020/275.909
означало, что пользователь находится во 2-ой зоне (Россия+Сpедняя Азия+Кавказ),
сети (Network) 5020 (г.Москва), под Node номеp 275, поpядковым номеpом
909. Такой пользователь, кстати, и называется Point. Point’ов у Node может
быть ооооооочень много. Совеpшенствовались почтовики, пpичем сейчас в миpе их существуют
многие десятки, возможно сотни. Росло число Node и Point станций и Дженнингса
снова начала съедать лень. Ведь только чеpез месяц существования сети
в ней насчитывалось уже 20 Node-узлов, еще чеpез месяц их было уже более 50. И
каждому пpиходилось звонить и пеpедавать текущую почту. В этот моменти созpела
чудесная идея воплотить в сети схему маpшpутизациипочты. Именно такая упpощенная
схема и была пpиведена наpис.1. Отныне каждый узел имел своих аплинков и даунлинков,была
постpоена многоуpовневая система Hub-узлов и Дженнингсмог спокойно
заняться совеpшенствованием FTN-совместимого ПО. Список всех Node-узлов содеpжался
в т.н. Nodelist’е, где четко были указаны название, местонахождение станции,
имя СисОпа, телефонный номеp узла, поддеpживаемые им пpотоколы пеpедачи данных
и специальные флаги (напpимеp, MO (Mail Only) означал отсуствие на данном узле
BBS; CM (Continuous Mail) — кpуглосуточный pежим pаботы). Инфоpмация о Point-станциях
аккумулиpовалась с аналогичных Pointlist’ах. Pointlist’ы, как пpавило,
издаются и pаспpостpаняются в пpеделах огpаниченной местности, так как, к пpимеpу,
пользователю в Hовой Зеландии совеpшенно не нужно знать нашего стаpого знакомого
с адpесом 2:5020/275.909, коpотающего свои дни в холодной Москве. Пpи желании
он пpосто может сделать файловый запpос (File Request) на любой станции,
содеpжащей Pointlist сети (Network) 5020. Стpогая система маpшpутизации почты,
выполняющаяся с изpядным педантизмом, pегламентиpованные иеpаpхические отношения
между узлами сети позволили FidoNet pезко выделиться сpеди дpугих сетей. Увеличивалась
скоpость хождения сообщений, повышалась надежность получения адpесатом
ожидаемого письма. Был установлен так называемый Почтовый Час Зоны (Zone Mail
Hour, в дальнейшем ZMH), когда все члены сети обязаны заниматься исключительно
пеpедачей почты. Если на почтовом узле функциониpовала BBS, СисОп был обязан «обpубать»
всех несетевых пользователей, дабы не задеpживать пpохождения тpаффика
(англ.Traffic — поток, движение). Вскоpе, паpаллельно с пpогpессивным увеличением
сети, pеально созpел вопpос о совеpшенствовании системы общения членов сети
между собой. Ведь до этого вpемени, если пользователь желал, чтобы его мысль
услышали многие, ему пpиходилось дублиpовать свое сообщение в n-экземпляpах (Carbon
Copies), что было делать, как всегда, лень. К тому же эту мудpую мысль могли
не услышать заинтеpесованные лица, об интеpесах котоpых автоp даже и не подозpевал.
В этот момент и pодилась идея создания тематических телеконфеpенций (Echo
Conference), где каждого аукнувшегося могли бы услышать многие. Для этой цели
была создана специальная гpуппа пpогpамм под названием тоссеpы (англ. Toss —
метать, pазбpасывать). Тоссеpы (Squish, Fastecho, Gecho и дp.) были пpизваны давать
пользователю возможность посылать сообщения в pазнообpазные телеконфеpенции,соответствующим
обpазом их офоpмляя, компpессиpуя и генеpиpуяпочтовику указание
на отпpавку сфоpмиpованного пакета поопpеделенному сетевому адpесу, где данный
пользователь получалсообщения из этой конфеpенции. Тоссеpов было почти столько
же,сколько и мнений, а мнений, как известно, обычно бывает почислу живых существ
в дискуссии участвующих. Таким обpазомобpазовался целый pяд стандаpтов содеpжания
Echo-почты на узле. Со вpеменем из них выделились Squish, HMB (Hudson Message
Base), JAM и Fido/*.MSG-Style стандаpты, последний из котоpых, по пpичине
непpактичности, вскоpе стал использоваться исключительно в личной пеpеписке.
Вместе с тоссеpами pазpабатывались и совеpшенствовались pедактоpы Echo-конфеpенций
(GoldEd, Great Wall и дp.) с помощью котоpых пользователь мог быстpо и удобно
пользоваться услугами телеконфеpенций. Backbone доступных только в Москве Echo-конфеpенций
насчитывает несколько сотен названий. Каждый узел может иметь несколько
адpесов (AKA, англ. Also-Known-As — Также-Известен-Как), что позволяет
ему пользоваться конфеpенциями всех своих аплинков. Ведь бывает же так, что один
из аплинков пpивеpженец секты Аум-синpекё, а его даунлинк стpастный почитатель
Буддизма. Тогда буддисту следует или найти дpугого аплинка, где была бы доступна
телеконфеpенции соответствующей тематики, или заставить существующего подписаться
на нее. По меpе pазвития сети и самих модемов, возникли и pазвились Файловые
Конфеpенции (File-Echo Conference), где в качестве элементаpных единиц выступали
не сообщения, а, как уже говоpилось выше, файлы. Тем самым член сети, написавший,
по его мнению, гениальную пpогpамму, мог pазослать ее посpедством файловой
конфеpенции всем на нее подписанным. Пpавда, ежедневный поток (Traffic) в
таких конфеpенциях составляет от одного до нескольких мегабайтов в день, но существующие
на данный момент мощности модемов позволяют поддеpживать их без особых
на то усилий.. ЗАКЛЮЧЕHИЕ Кто-то сказал: «Если вы думаете, что образование дорого-попробуйте
невежество». Hа мой, да и не только на мой, взгляд, каждому человеку
стОит постоянно стpемиться по кpайней меpе пытаться познавать новое, наиболее
совеpшенное и пеpспективное. В пределах электронного бизнеса можно найти
немного приложений, которые развивались бы так быстро, как те, что связаны с передачей
данных: просмотр данных, электронный перенос фондов, оффис будующего, домашние
компьютеры, распределенная обработка данных, электронный обмен данными
(служба EDI) и так далее. Еще пять лет назад находились люди, которые говорили,
что модемы вскоре умрут, так как связь станет полностью цифровой. Однако мы считаем,
что модемы еще послужат долго.ПРИЛОЖЕHИЕ Как выpазить человеку свое отношение
к пpоблеме, когда он желает улыбнуться или выpазить свое мнение, отчаянно
жестикулиpуя pуками? Ведь, к сожалению, пеpом на бумаге не выpазить ни саpказма,
ни ухмылки, ни злобного оскала? Для этого был pазpаботан и внедpен в пpактику
личной и публичной пеpеписки pяд теpминов, отpажающих эмоциональное состояние
человека на удаленном теpминале.CЛОВАРЬ ЭМОЦИОHАЛЬHЫХ ТЕРМИHОВ (УЛЫБОК)Основные
понятия:-) Ваша основная улыбка. Используется для выражения сар-казма или отметки
шуточного утверждения, т.к. мы не можем слышать интонации голоса под ДОСом
или Юниксом.;-) Подмигивающая улыбка. Заигрывающая и/или саркастическаяулыбка.Скорее
означает «Не бейте меня за то, что я только что сказал».:-( Мрачная улыбка.
Вам не понравилось последнее утвержде-ние или вы огорчены чем-либо.:-I Независимая
улыбка. Лучше чем предыдущая, но не так хо-роша, как счастливая улыбка.:-> Угроающая,
резкая, ехидная улыбка. Хуже чем :-)>:-> По-настоящему грозный комментарий.>;-> Подмигивающая
грозная физиономия. Расшиpенные тpактовки с манипуляциями
pотового отвеpстия:-E Выpажение злобы, явное желание pазоpвать оппонента
натысячу маленьких медвежат.:-F Также выpажение злобы, но уже в более умеpенной
фоpме,поскольку одного зуба не видно (обломан/спpятан).:-* Человек съел что-то
кислое или услышал совеpшеннодуpацкую мысль. Также пpименяется по отношению
к пpотивоположному полу, пpи жгучем желании его поцеловать.:-Q Ехидно показываемый
язык свидетельствует о насмешливомили pаззодаpивающем отношении человека к
адpесату.:-? Используется для выpажения непонимания только что выс-казанной мысли.
😛 Hасмешливая боковая улюбка.:-S Несогласованное утверждение.:-D Свидетельство
гpомкого, жизне pадостного смеха относи-тельно обсуждаемой пpоблемы.:-X Запечатанные
губы. Аналог фpазы «молчу, молчу» или «янем как могила».:-C Дела идут
совсем плохо. Душевное pасстpойство, депpес-сия, полное непpиятие, несогласие
с оппонентом.:-/ Скептическая оценка мнения человека.:-o Ах! Ох! Что в пеpеводе
означает «Hу ничего себе»!:-0 Также служит для выpажения удивления, но гоpаздо
кpуп-номасштабного, нежели в пpедыдущем случае.:-` Улыбка, с одновpеменным
желанием плюнуть на все и «уйтив монастыpь».:-$ Рот закрыт на замок.:-% Банкир
(будущий или настоящий).:-q Пытаться дотронуться до носа языком.:-a То же, но с
другой стороны.:-e Разочарование.:- Нерешительно:-

Курсовая работа: Поверхностная лазерная обработка

Курсовая работа

Исполнитель студент группы Ф-31  Гармилин Р.В.

Гомельский государственный университет имени Франциска Скорыны

Гомель 2007

Введение

Создание лазеров — совершило революцию в науке и технике. За два десятилетия после их возникновения формировались новые фундаментальные и прикладные направления физической оптики — оптическая квантовая электроника и нелинейная оптика. В настоящее время невозможно представить ни современные фундаментальные исследования, ни решение технических и технологических задач без использования лазеров.

Лазеры — это генераторы и усилители когерентного излучения в оптическом диапазоне, действие которых основано на индуцированном (вызванном полем световой волны) излучении квантовых систем — атомов, ионов, молекул, находящихся в состояниях, существенно отличных от термодинамического равновесия. Лазеры, как и мазеры, генераторы и усилители СВЧ диапазона, называют еще квантовыми генераторами (усилителями), поскольку поведение участвующих в их работе частиц описывается законами квантовой механики. Принципиальным отличием лазеров от всех других источников света (тепловых, газоразрядных и др.), представляющих собой по сути дела источники оптического шума, является высокая степень когерентности лазерного излучения. С созданием лазеров в оптическом диапазоне появились источники излучения, аналогичные привычным в радиодиапазоне генераторам когерентных сигналов, способные успешно использоваться для целей связи и передачи информации, а по многим своим свойствам — направленности излучения, полосе передаваемых частот, низкому уровню шумов, концентрации энергии во времени и т.д. — превосходящие классические устройства радиодиапазона.

Глава I. Лазер. История создания. Принцип действия.

История создания лазера

Слово «лазер» составлено из начальных букв в английском словосочетании Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе на русский язык означает: усиление света посредством вынужденного испускания. Таким образом, в самом термине лазер отражена так фундаментальная роль процессов вынужденного испускания, которую они играют в генераторах и усилителях когерентного света. Поэтому историю создания лазера следует начинать с 1917 г., когда Альберт Эйнштейн впервые ввел представление о вынужденном испускании.

Это был первый шаг на пути к лазеру. Следующий шаг сделал советский физик В. А. Фабрикант, указавший в 1939 г. на возможность использования вынужденного испускания для усиления электромагнитного излучения при его прохождении через вещество. Идея, высказанная В. А. Фабрикантом, предполагала использование микросистем с инверсной заселенностью уровней. Позднее, после окончания Великой Отечественной войны В. А. Фабрикант вернулся к этой идее и на основе своих исследований подал в 1951 г. заявку на изобретения способа усиления излучения при помощи вынужденного испускания. На эту заявку было выдано свидетельство, в котором под рубрикой «Предмет изобретения» было написано: «Способ усиления электромагнитных излучений (ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и радиодиапазонов волн), отличающейся тем, что усиливаемое излучение пропускают через среду, в которой с помощью вспомогательного излучения или другим путем создают избыточною по сравнению с равновесной концентрацию атомов, других частиц или их систем на верхних энергетических уровнях, соответствующих возбужденным состояниями».

Первоначально этот способ усиления излучения оказался реализованным в радиодиапазоне, а точнее в диапазоне сверхвысоких частот. В мае 1952 г. на Общесоюзной конференции по радиоспектроскопии советские физики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров сделали доклад о принципиальной возможности создания усилителя излучения в СВЧ диапазоне. Они назвали его «молекулярным генератором». Практически одновременно предложение об использовании вынужденного испускания для усиления и генерирования миллиметровых волн было высказано в Колумбийском университете в США американским физиком Ч. Таунсом.

В 1954 г. молекулярный генератор, названный вскоре мазером, стал реальностью. Он был разработан и создан независимо и одновременно в двух точках земного шара — в Физическом институте имени П. Н. Лебедева Академии наук СССР и в Колумбийском Университете в США.

Впоследствии от термина «мазер» и произошел термин «лазер» в результате замены буквы «М» (начальная буква слова Microwave — микроволновой) буквой «L» (начальная буква слова Light — свет). В основе работы, как мазера, так и лазера лежит один и тот же принцип — принцип, сформулированный . В. А. Фабрикантом. Появление мазера означало, что родилось новое направление в науке и технике. Вначале его называли квантовой радиофизикой, а позднее стали называть квантовой электроникой.

В 1955 г. Н. Г. Басов и А. М. Прохоров обосновали применение метода оптической накачки для создания инверсной заселенности уровней. В 1957 г. Н. Г. Басов выдвинул идею использования полупроводников для создания квантовых генераторов; при этом он предложил использовать в качестве резонатора специально обработанные поверхности самого образца. В том же году В. А. Фабрикант и Ф. А. Бутаева наблюдали эффект оптического квантового усиления в опытах с электрическим разрядом в смеси паров ртути и небольших количествах водорода и гелия. В 1958 г. А. М. Прохоров и независимо от него американский физик Ч. Таунс теоретически обосновали возможность применения явления вынужденного испускания в оптическом диапазоне; он выдвинули идею применения в оптическом диапазоне не объемных, а открытых резонаторов. Заметим, что конструктивно открытый резонатор отличается от объемного тем, что убраны боковые проводящие стенки и линейные размеры резонатора выбраны большими по сравнению с длинной волны излучения.

Таким образом, интенсивные теоретические и экспериментальные исследования в СССР и США вплотную подвели ученых в самом конце 50-х годов к созданию лазера. Успех выпал на долю американского физика Т. Меймана. В 1960 г. в двух научных журналах появилось его сообщение о том, что ему удалось получить на рубине генерацию излучения в оптическом диапазоне. Так мир узнал о рождении первого «оптического мазера» — лазера на рубине. Первый образец лазера выглядел достаточно скромно: маленький рубиновый кубик (1x1x1 см), две противоположные грани которого, имели серебряное покрытие (эти грани играли роль зеркала резонатора), периодически облучались зеленым светом от лампы-вспышки высокой мощности, которая змеей охватывала рубиновый кубик. Генерируемое излучение в виде красных световых импульсов испускалось через небольшое отверстие в одной из посеребренных граней кубика.

В том же 1960 г. американскими физиками А. Джавану, В. Беннету, Э. Эрриоту удалось получить генерацию оптического излучения в электрическом разряде в смеси гелия и неона. Так родился первый газовый лазер, появление которого было фактически подготовлено экспериментальными исследованиями В. А. Фабриканта и Ф. А. Бутаевой, выполненными в 1957 г.

Начиная с 1961 г., лазеры разных типов (твердотельные и газовые) занимают прочное место в оптических лабораториях. Осваиваются новые активные среды, разрабатывается и совершенствуется технология изготовления лазеров. В 1962-1963 гг. в СССР и США одновременно создаются первые полупроводниковые лазеры.

Принцип действия лазеров

Чтобы понять принцип работы лазера, нужно более внимательно изучить процессы поглощения и излучения атомами квантов света. Атом может находиться в различных энергетических состояниях с энергиями E1, E2 и т. д. В теории Бора эти состояния называются стабильными. На самом деле стабильным состоянием, в котором атом может находиться бесконечно долго в отсутствие внешних возмущений, является только состояние с наименьшей энергией. Это состояние называют основным. Все другие состояния нестабильны. Возбужденный атом может пребывать в этих состояниях лишь очень короткое время, порядка 10–8 с, после этого он самопроизвольно переходит в одно из низших состояний, испуская квант света, частоту которого можно определить из второго постулата Бора. Излучение, испускаемое при самопроизвольном переходе атома из одного состояния в другое, называют спонтанным. На некоторых энергетических уровнях атом может пребывать значительно большее время, порядка 10–3 с. Такие уровни называются метастабильными. Переход атома в более высокое энергетическое состояние может происходить при резонансном поглощении фотона, энергия которого равна разности энергий атома в конечном и начальном состояниях. Переходы между энергетическими уровнями атома не обязательно связаны с поглощением или испусканием фотонов . Атом может приобрести или отдать часть своей энергии и перейти в другое квантовое состояние в результате взаимодействия с другими атомами или столкновений с электронами. Такие переходы называются безизлучательными. В 1916 году  А. Эйнштейн предсказал, что переход электрона в атоме с верхнего энергетического уровня на нижний может происходить под влиянием внешнего электромагнитного поля, частота которого равна собственной частоте перехода. Возникающее при этом излучение называют вынужденным или индуцированным. Вынужденное излучение обладает удивительным свойством. Оно резко отличается от спонтанного излучения. В результате взаимодействия возбужденного атома с фотоном атом испускает еще один фотон той же самой частоты, распространяющийся в том же направлении. На языке волновой теории это означает, что атом излучает электромагнитную волну, у которой частота, фаза, поляризация и направление распространения точно такие же, как и у первоначальной волны. В результате вынужденного испускания фотонов амплитуда волны, распространяющейся в среде, возрастает. С точки зрения квантовой теории, в результате взаимодействия возбужденного атома с фотоном, частота которого равна частоте перехода, появляются два совершенно одинаковых фотона-близнеца. Именно индуцированное излучение является физической основой работы лазеров.

На рис. 1 схематически представлены возможные механизмы переходов между двумя энергетическими состояниями атома с поглощением или испусканием кванта.

Поверхностная лазерная обработка

Рисунок 1.

Условное изображение процессов (a) поглощения, (b) спонтанного испускания и (c) индуцированного испускания кванта.

Рассмотрим слой прозрачного вещества, атомы которого могут находиться в состояниях с энергиями E1 и E2 > E1. Пусть в этом слое распространяется излучение резонансной частоты перехода ν = ΔE / h. Согласно распределению Больцмана, при термодинамическом равновесии большее количество атомов вещества будет находиться в нижнем энергетическом состоянии. Некоторая часть атомов будет находиться и в верхнем энергетическом состоянии, получая необходимую энергию при столкновениях с другими атомами. Обозначим населенности нижнего и верхнего уровней соответственно через n1 и n2 < n1. При распространении резонансного излучения в такой среде будут происходить все три процесса, изображенные на рис. 1. Эйнштейн показал, что процесс (a) поглощения фотона невозбужденным атомом и процесс (c) индуцированного испускания кванта возбужденным атомом имеют одинаковые вероятности. Так как n2 < n1 поглощение фотонов будет происходить чаще, чем индуцированное испускание. В результате прошедшее через слой вещества излучение будет ослабляться. Это явление напоминает появление темных фраунгоферовских линий в спектре солнечного излучения. Излучение, возникающее в результате спонтанных переходов, некогерентно и распространяется во всевозможных направлениях и не дает вклада в проходящую волну.Чтобы проходящая через слой вещества волна усиливалась, нужно искусственно создать условия, при которых n2 > n1, т. е. создать инверсную населенность уровней. Такая среда является термодинамически неравновесной. Идея использования неравновесных сред для получения оптического усиления впервые была высказана В. А. Фабрикантом в 1940 году. В 1954 году русские физики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров и независимо от них американский ученый Ч. Таунс использовали явление индуцированного испускания для создания микроволнового генератора радиоволн с длиной волны λ = 1,27 см. За разработку нового принципа усиления и генерации радиоволн в 1964 году все трое были удостоены Нобелевской премии. Среда, в которой создана инверсная населенность уровней, называется активной. Она может служить резонансным усилителем светового сигнала. Для того, чтобы возникала генерация света, необходимо использовать обратную связь. Для этого активную среду нужно расположить между двумя высококачественными зеркалами, отражающими свет строго назад, чтобы он многократно прошел через активную среду, вызывая лавинообразный процесс индуцированной эмиссии когерентных фотонов. При этом в среде должна поддерживаться инверсная населенность уровней. Этот процесс в лазерной физике принято называть накачкой. Начало лавинообразному процессу в такой системе при определенных условиях может положить случайный спонтанный акт, при котором возникает излучение, направленное вдоль оси системы. Через некоторое время в такой системе возникает стационарный режим генерации. Это и есть лазер. Лазерное излучение выводится наружу через одно (или оба) из зеркал, обладающее частичной прозрачностью. На рис. 2 схематически представлено развитие лавинообразного процесса в лазере.

Поверхностная лазерная обработка

Рисунок 2.

Развитие лавинообразного процесса генерации в лазере.

Особенности лазерного излучения

Лазерные источники света обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими источниками света:

1. Лазеры способны создавать пучки света с очень малым углом расхождения (около 10-5 рад).

2. Свет лазера обладает исключительной монохроматичностью. В отличие от обычных источников света, атомы которых излучают свет независимо друг от друга, в лазерах атомы излучают свет согласованно. Поэтому фаза волны не испытывает нерегулярных изменений.

3. Лазеры являются самыми мощными источниками света. В узком интервале спектра кратковременно (в течение промежутка времени продолжительностью порядка 10-13 с) у некоторых типов лазеров достигается мощность излучения 1017 Вт/см2

Классификация лазеров

Классификация лазеров производиться с учетом как типа активной среды, так и способа ее возбуждения ( способа накачки ). По способу накачки следует, прежде всего, выделить два способа – оптическую накачку и накачку с использованием самостоятельного электрического разряда. Оптическая накачка имеет универсальный характер. Она применяется для возбуждения самых различных активных сред – диэлектрических кристаллов, стекол, полупроводников, жидкостей, газовых смесей. Оптическое возбуждение может использоваться так же как составной элемент некоторых других способов накачки. Накачка с использованием самостоятельного электрического разряда применяется в разряженных газообразных активных средах – при давлении 1….10 мм рт. ст. Соответствующие типы лазеров объединяют общим термином газоразрядные лазеры.

Классификация лазеров по активной среде и области применения:

Газовые лазеры

Гелий-неоновые лазеры (HeNe) (543 нм, 632,8 нм, 1,15 нм, 3,39 нм)

Аргоновые лазеры (458 нм, 488 нм или 514,5 нм)

Лазеры на углекислом газе (9,6 мкм и 10,6 мкм) используются в промышленности для резки и сварки материалов, имеют мощность до 100 кВт

Лазеры на монооксиде углерода. Требуют дополнительного охлаждения, однако имеют большую мощность — до 500 кВт

Эксимерные газовые лазеры, дающие ультрафиолетовое излучение. Используются при производстве микросхем(фотолитография) и в установках коррекции зрения. F2 (157 нм), ArF (193 нм), KrCl (222 нм), KrF (248 нм), XeCl (308 нм), XeF (351 нм)

Твердотельные лазеры

рубиновые (694 нм), александритовые (755 нм), массивы импульсных диодов (810 нм), Nd:YAG (1064 нм), Ho:YAG (2090 нм), Er:YAG (2940 нм). Используются в медицине.

Алюмо-иттриевые твердотельные лазеры с неодимовым легированием (Nd:YAG) — инфракрасные лазеры большой мощности, используемые для точной резки, сварки и маркировки изделий из металлов и других материалов

Кристаллические лазеры с иттербиевым легированием, такие как Yb:YAG, Yb:KGW, Yb:KYW, Yb:SYS, Yb:BOYS, Yb:CaF2, или на основе иттербиевого стекловолокна; обычно работают в диапазоне 1020—1050 нм; потенциально самые высокоэффективные благодаря малому квантовому дефекту; наибольшая мощность сверхкоротких импульсов достигнута на Yb:YAG-лазере. Волоконные лазеры с иттербиевым легированием обладают рекордной непрерывной мощностью среди твердотельных лазеров (десятки киловатт)

алюмо-иттриевые с эрбиевым легированием, 1645 нм

алюмо-иттриевые с тулиевым легированием, 2015 нм

алюмо-иттриевые с гольмиевым легированием, 2096 нм, Эффективный ИК-лазер, излучение поглощается влажными материалами толщиной менее 1 мм. Обычно работает в импульсном режиме и используется в медицине.

Титан-сапфировые лазеры. Хорошо перестраиваемый по длине волны инфракарасный лазер, используемый для генерации сверхкоротких импульсов и в спектроскопии

Лазеры на эрбиевом стекле, изготавливаются из специального оптоволокна и используются как усилители в оптических линиях связи.

Микрочиповые лазеры. Компактные интегрированные импульсные твердотельные лазеры, наиболее широко используются в сверхъярких лазерных указках

Полупроводниковые лазерные диоды

Самый распространенный тип лазеров: используются в лазерных указках, лазерных принтерах, телекоммуникациях и оптических носителях информации(CD/DVD). Мощные лазерные диоды используются для накачки современных твердотельных лазеров.

Лазеры с внешним резонатором (External-cavity lasers), используются для создания этиловом

Лазеры с квантовым каскадом спирте или этиленгликоле. Позволяют осуществлять пререстройку длины волны излучения в диапазоне от 350 нм до 850 нм (в зависимости от типа красителя). Применение — спектроскопия, медицина (в т.ч. фотодинамическая терапия), фотохимия. высокоэнергетических импульсов

Лазеры на красителях Тип лазеров, использующий в качестве активной среды раствор органических красителей

Лазеры на свободных электронах

Расшифровка обозначений

YAG — алюмо-иттриевый гранат

KGW — калий-гадолиниевый вольфрамат

YLF — фторид иттрия-лития

2. Поверхностная лазерная обработка

На режимах, не вызывающих разрушения материала, реализуются различные процессы лазерной поверхностной обработки. В основе этих процессов лежат необычные структурные и фазовые изменения в материале, возникающие вследствие сверхвысоких скоростей его нагрева и последующего охлаждения в условиях лазерного облучения. Важную роль при этом играют возможность насыщения поверхностного слоя элементами окружающей среды, рост плотности дислокаций в зоне облучения и другие эффекты.

2.1. Виды поверхностной лазерной обработки

В зависимости от степени развития указанных явлений в материале различают несколько видов поверхностной лазерной обработки (табл. 1), возможность реализации которых определяется основном уровнем плотности мощности излучения.

Упрочнение без фазового перехода предполагает структурные изменения в материале при уровне плотности мощности излучения, не приводящем к расплавлению облученной зоны. При этом виде обработки сохраняется исходная шероховатость обрабатывающей поверхности. Быстрый локальный нагрев поверхности и последующее охлаждение за счет теплоотвода в массив материала приводят к образованию в поверхностном слое стали специфической высоко-дисперсной, слаботравящейся, дезориентированной в пространстве структуры, имеющей микротвердость, в 2—4 раза превышающую микротвердость основы (матрицы). При малых плотностях мощности, скоростях нагрева и охлаждения, не превышающих критических значений, может быть реализован режим отжига (отпуска) ранее закаленных материалов. Необходимость такой операции возникает, например, при изготовлении листовых пружин, отбортовке краев обоймы подшипника и т. п. Упрочнение с фазовым переходом предполагает плавление материала в облученной зоне. Этот вид упрочнения требует более высокой плотности мощности излучения, что позволяет добиться значительных глубин упрочненного слоя. Поверхность этого слоя имеет характерное для закалки из жидкого состоянии дендритное строение. Затем идет ЗТВ, а между ней и материалом основы расположена переходная зона. При данном виде поверхностной обработки, естественно, нарушается исходная шероховатость, что треПоверхностная лазерная обработкабует введения в технологический процесс изготовления изделия дополнительной финишной операции (шлифования).

При реализации рассмотренных видов обработки не требуется специальной среды, процесс проводится на воздухе. При этом возможна частичная диффузия составляющих воздуха в облученную зону.

При следующем виде поверхностной обработки — лазерном легировании для насыщения поверхностного слоя легирующими элементами требуется специальная среда (газообразная, жидкостная, твердая). В результате на обрабатываемой поверхности образуется новый сплав, отличный по составу и структуре от матричного материала.

Виды поверхностной лазерной обработки Таблица 1

Вид обработки

плотность мощности

1 см 2

скорость охлаждения

С

глубина ЗТВ,мм

Упрочнение без фазового

перехода

103-104

104-105

0,2-0,5
Лазерный отжиг (отпуск)

102-103

—

0.05-0,1

упрочнение с фазовым

переходом

104-105

105-106

1,2- З.0
лазерное легирование

104-106

104-106

0,2-2,0
Лазерная наплавка (напыление)

104-106

104-106

0,02-3,0
Амортизация поверхности

106-108

104106

0,01-0,05
шоковое упрочнение

104-106

104-106

0,02-0,2

Лазерная наплавка (напыление) позволяет нанести па поверхность обрабатываемого материала слой другого материала, улучшающий эксплуатационные характеристики основного.

Новая разновидность лазерного упрочнения — аморфизация поверхности сплава в условиях скоростного облучения (очень коротким импульсом или сканирующим лучом). Сверхвысокие скорости теплоотвода, достигаемые при этом, обеспечивают своеобразное «замораживание» расплава, образование металлических стекол (метгласса) или аморфного состояния поверхностного слоя. В результате достигаются высокая твердость, коррозионная стойкость, улучшенные магнитные характеристики и другие специфические свойства материала. Процесс лазерной аморфизации можно осуществить при обработке сплавов специальных составов (в том числе и на основе железа), а также других материалов, предварительно покрытых специальными составами, которые самостоятельно или совместно с матричным материалом склонны к аморфизации.

Шоковое упрочнение имеет место при воздействии на материал мощного импульса излучения наносскундной длительности. Предварительно на материал наносится тонкий слой легкоплавкого металла. Воздействие мощного импульса вызывает взрывообразное испарение легкоплавкого металла, что приводит к возникновению импульса отдачи, в свою очередь генерирующего мощную ударную волну в материале. В результате происходит пластическое деформирование материала, а при нагреве поверхностного слоя-— и соответствующие изменения в структуре. Первые четыре вида поверхностной лазерной обработки к настоящему времени получили наибольшее распространение. Для практической реализации аморфизации и шокового упрочнения требуются дополнительные исследования. Все эти виды обработки можно осуществить с помощью как импульсного, так и непрерывного излучения, причем упрочнение без фазового перехода более пригодно для прецизионной обработки поверхностей сравнительно небольших размеров, производительность процесса ограничивается сравнительно невысокой частотой следования импульсов выпускаемого оборудования. Непрерывное излучение позволяет производить обработку с высокой производительностью поверхностей больших размеров.

2.2. Обработка импульсным излучением

При фокусировании излучения сферической оптикой облученная. зона в плане имеет вид круга диаметром D. Тогда в случае однокоординатной (линейной) обработки скорость упрочнения определяется из выражения

Поверхностная лазерная обработка 

, где D длина участка упрочнения; t -время обработки; п -число импульсов; K0 — коэффициент перекрытия; f — частота следования импульсов.

При двух координатной обработке одними из основных параметров является шаг s относительного перемещения по оси х и шаг s’ перемещения по оси у. От соотношения этих шагов и диаметра зоны облучения зависят степень заполнения (упаковки) профиля, эффективность процесса. Обработка может быть реализована по одной из четырех схем (табл. 2). Эффективность обработки по схеме характеризуется коэффициентом использования импульсов Ки, который определяется из соотношения

Поверхностная лазерная обработка

где F’ — площадь облученной поверхности.

Производительность процесса двухкоординатной обработки

Поверхностная лазерная обработка

Это выражение может быть использовано для ориентировочной оценки производительности, так как реальные условия вносят свои коррективы. Например, при D = 4 мм, Ки—0,74 (см. табл. 4, схема 3) и f =1 Гц производительность упрочнения составит 550 мм2/мин.

К технологическим характеристикам упрочнения импульсным излучением относятся размерные параметры (диаметр единичной зоны упрочнения, ширина линейного упрочнения, глубина упрочненной зоны), степень упрочнения (микротвердость), шероховатость обработанной поверхности и др. Па эти характеристики влияют вид обрабатываемого материала, схема обработки, энергетические параметры облучения, эффективность поглощения излучения, среда и т. п. Так, с увеличением плотности мощности излучения q возрастает — как ширина В (диаметр единичного пятна D), так и глубина И зоны линейного упрочнения. Однако для каждого вида материалов существует некоторое пороговое значение q, после которого начинается разрушение (эрозия) материала.

Схемы поверхностной обработки импульсным излучением Таблица 2

Номер схемы

схема

характеристика
1

Поверхностная лазерная обработка

Ки =1

Ки =0,78

s=s’=D

2

Поверхностная лазерная обработка

Ки =0,7

Ки =0,46

s=s’=0,7D

3

Поверхностная лазерная обработка

Ки =0,74

s=0,8D

s’=0,74D

4

Поверхностная лазерная обработка

Ки =0,8

Ки =0,78

s=s’=0,8D

Повышение эффективности упрочнения может быть достигнуто увеличением поглощательной способности материала при обработке импульсным инфракрасным излучением {X — 1,06 мкм). Для этого используют покрытие, например, коллоидный раствор графита, или предварительную химическую обработку облучаемой поверхности раствором па основе пикриновой кислоты. Глубина упрочнения зависит от вида материала (марки стали) и в меньшей степени от окружающей среды. В закаленных сталях глубина упрочнения при одних и тех же условиях облучения на 30 — 60% больше, чем в отожженных сталях. Степень упрочнения также зависит как от вида материала, так и от его исходного состояния. Для закаленных сталей уровень упрочнения выше, чем для отожженных.

При реализации линейного упрочнения обработка обычно ведется с перекрытием зон лазерного воздействия. В перекрытых участках происходит отпуск огнеупрочненного материала в результате действия последующего импульса. В результате в поперечном сечении упрочненный слой представляет собой характерную «чешуйчатую» структуру. При двухкоординатном упрочнении дополнительное перекрытие несколько усложняет происходящие в зоне обработки процессы. В частности, это проявляется в узловых точках, где материал четырежды подвергался облучению.

В фактуре поверхности также обнаруживается характерная «чешуйчатость». Центральную и основную часть каждого пятна занимает слаботравящаяся зона с твердостью до 13000 МПа. Отсутствие в этой зоне карбидов показывает, что температура нагрева здесь существенно превышала критическую точку, в результате чего все карбиды растворились в аустеннте. По окончании лазерного импульса при последующем быстром охлаждении за счет теплоотвода в массив материала в этой зоне произошла полная закалка с образованием мартеиситной структуры, обладающей высокой твердостью.

Значительная часть аустенита при этом сохранилась вследствие большого содержания и нем углерода и хрома, которые перешли в твердый раствор при нагреве до высоких температур. Однако этот остаточный аустенит испытал в процессе закалки фазовый наклеп, усиленный вследствие локального и импульсного характера термического никла, поэтому обладает высокой твердостью.

Концентрично с первой расположена вторая зона, занимающая периферийную часть пятим и обладающая более сильной травимостыо и несколько меньшей твердостью (8000—10000 МПа). Невозможна также обработка сканирующим излучением с амплитудой Поверхностная лазерная обработка сканирования. Тогда производительность обработки будет зависеть от величины Поверхностная лазерная обработка и скорости перемещения заготовки: Поверхностная лазерная обработка. Другие закономерности упрочнения сталей непрерывным излучением во многом подобны рассмотренным закономерностям обработки импульсным излучением. Параметры (ширина, площадь упрочненной зоны, глубина упрочнения), имеющие размерность, степень упрочнения, шероховатость обработанной поверхности зависят как от плотности мощности излучения и скорости обработки, так и от вида обрабатываемого материала. Важную роль при этом также играет вид поглощающего покрытия, наносимого на поверхность для повышения эффективности обработки.На сегодняшний день разработано и используется большое многообразие поглощающих покрытий: фосфатные, хромовые, коллоидные растворы, графит, различные краски, оксиды металлов, силикаты и пр. Если для сравнительной оценки покрытий использовать критерий эффективности поглощения излучения kп= hu/ho , где hu ho, — глубина зоны термического влияния соответственно с покрытием и без него, то ряд предпочтительности покрытий будет иметь следующий вид:

Таблица 3

Покрытие

С r

Cd

С

ZnO

Zn3(PO4)2

Si02 Al2O3

С

FeO4
0,6

2,0

3.0

4.5

5,1

6.5

6.7

Неотъемлемой структурной составляющей этой зоны являются карбидные частицы. В отличие от первой данная зона имеет неоднородное строение, причем степень неоднородности выше там, где вторая зона перекрывает первую, образовавшуюся в соседнем пятне нагрева, тогда как на границе с исходной структурой она меньше. Структура этой зоны — мартенсит, остаточный аустенит и карбиды, не растворившиеся полностью.

В узловых точках (участки прямоугольной формы) там, где четыре зоны лазерного воздействия перекрывают друг друга, материал сильно травится, и его твердость составляет 5000—5500 МПа, что характерно для трооститной структуры. Такие участки появляются вследствие многократного отпуска ранее возникших структур закалки при последовательном воздействии на материал ряда импульсов.

Шероховатость обработанной поверхности при упрочнении в режиме проплавления зависит от схем обработки, коэффициента перекрытия, уровня плотности мощности излучения. Так, минимальная шероховатость имеет место при 0,6>Ku>0,8 Низкая шероховатость поверхности достигается при невысоких плотностях мощности излучения (для стали, например, q = 50-100 кВт/см2). Однако следует учитывать, что при малой плотности мощности обеспечиваются и небольшие размеры зоны упрочнения.

Для выбора режимов упрочнения импульсным излучением можно пользоваться номограммами, построенными на основании экспериментальных иcследований.

2.3. Обработка непрерывным излучением

Наиболее распространенная схема обработки — однодорожечное упрочнение. В зависимости от траектории перемещения луча или закона перемещения заготовки конфигурация упрочненного участка поверхности может иметь различный вид. Производительность П обработки зависит от скорости v относительного переменность П обработки зависит от скорости v относительного перемещения луча и поверхности, а также от ширины зоны В: П = vB- если же параллельно наносится несколько дорожек упрочнения, то производительность также зависит от их числа и коэффициента перекрытия или шага обработки. Из рис видно, как изменяется микротвердость но длине L обрабатываемой зоны в зависимости от степени перекрытия (шага s) дорожек упрочнения. Как и при импульсной обработке, в перекрытых зонах наблюдается существенное снижение ;твердости в результате .Поверхностная лазерная обработка

Рис. 3 зависимость микротвердости П от шага обработки s

отпуска ранее закаленного материала

Однородность и толщина покрытия являются важными факторами обеспечения качественного упрочнения. Оптимальная толщина покрытия — 20—50 мкм. Слишком тонкое покрытие снижает глубину упрочнения вследствие быстрого испарения, увеличение также толщины выше указанных значений приводит к неоднородности результатов обработки — образованию как оплавленных, так и недостаточно прогретых участков поверхности.

Наибольшее влияние на изменение размерных параметров упрочнения оказывает плотность мощности излучения. С увеличением плотности мощности растет глубина ЗТВ, что связано с ростом подводимой к материалу удельной энергии. Скорость обработки очень сильно влияет на размерные параметры упрочнения. С ростом скорости, относительного перемещения излучения и обрабатываемой поверхности снижаются как глубина, так и ширина упрочненной зоны.

Увеличение скорости обработки также влияет на изменение микротвердости в упрочненном слое. Так, с увеличением скорости до 6.0 м/мин изменение микротвердости может достигать 400 МПа.

При упрочнении в режиме проплавления материала шероховатость обработанной поверхности резко возрастает с ростом плотности мощности излучения, доходит до максимума при q =50 кВт/см2, а затем начинает постепенно снижаться. При оптимальных режимах обработки Rz =10-20 мкм.

Большое влияние на шероховатость поверхности оказывает скорость обработки. При малых значениях скорости шероховатость довольно велика (Rz=20 мкм), однако с увеличением v шероховатость снижается (при v=8 м/мин Rz=5-8 мкм).

При выборе режимов обработки для ориентировочной оценки глубины упрочненного слоя можно использовать теоретические зависимости, полученные на основе решения уравнения теплопроводности для определенных условий облучения. При этом исходят из положения, что в процессе упрочнения температура поверхности To.o.t должна быть больше температуры закалки T:зак, но не выше температуры плавления Тпл

Максимальные размеры зоны упрочнения по осям Оy и Oz при Т (у, z, t) = Тзак,- определяютея из выражий

Поверхностная лазерная обработкаПоверхностная лазерная обработка

Поверхностная лазерная обработка,

Где Поверхностная лазерная обработка— коэффициент температуропроводности, здесь к — коэффициент теплопроводности; с и v — теплоемкость и плотность материала; r — радиус сфокусированного пятна; v — скорость обработки; Ln — удельная теплота плавления; Ро=АР — эффективная мощность лазерного теплового источника, здесь А — поглощательная способность материала; Р — мощность лазерного излучения.

Во многих случаях для выбора режимов обработки уста на вливаются экспериментальные зависимости, позволяющие в практических условиях для конкретных материалов оценить параметры процесса. На рис. II показана номограмма для выбора режимов упрочнения инструментальных сталей. Исходными данными Для номограммы являются требуемые микротвердость и глубина упрочненного слоя. В качестве энергетического параметра не пол v. густея плотность энергии излучения где t — время воздействия лазерного излучения. По зависимостям Поверхностная лазерная обработка и Поверхностная лазерная обработка устанавливаются плотность энергии излучения, соответствующая заданным h и H В зависимости от возможностей технологического оборудования и с учетом обеспечения максимальной производительности выбиваются мощность излучения, диаметр пятна фокусирования и определяется достигаемая плотность мощности излучения. По установленным We и q определяется длительность воздействия излучения.

По диаметру пятна фокусирования du и времени t воздействия излучения определяется скорость v относительного перемещения луча и обрабатываемой поверхности.

С помощью номограммы (на рис. 4) можно решить и обратную задачу — по заданным энергетическим параметрам излучения и скорости обработки определить глубину и твердость упрочненного слоя.

Поверхностная лазерная обработка

Рис 4. Монограмма для выбора режимов упрочнения непрерывным излучением

2.4. Лазерные легирование, наплавка, маркировка, гравировка

Лазерное легирование отличается от обычного лазерного упрочнения тем, что повышение твердости и других эксплуатационных показателей достигается не только за счет структурных и фазовых превращений в зоне лазерного воздействия, но и путем создания нового сплава с отличным от матричного материала химическим составом. Тем не менее в основе этого нового сплава лежит матричный материал.

В отличие от легирования при лазерной наплавке матричный материал может находиться лишь в небольшом слое между матрицей и направленным слоем, который служит связующей средой. Наплавленный же слой существенно отличается от матричного материала.

Эти виды поверхностной лазерной обработки очень перспективны вследствие роста дефицита чистых металлов типа W, Mo, NiCr, Co. V. Острой необходимости снижения расхода высоколегированных сталей и в связи с этим увеличения надежности и долговечности изделий из менее дефицитных конструкционных материалов.

Процессы локального легирования и наплавки реализуются с помощью как импульсного, так и непрерывного излучения по тем же схемам, что и обычное лазерное упрочнение. Технологические закономерности процесса, помимо ранее рассмотренных, зависят также от способа подачи в зону обработки легирующего состава, вида легирующего элемента (элементов), свойств матричного материала.

Существуют следующие способы подачи легирующего элемента (среды) в зону лазерного воздействия:

* нанесение легирующего состава в виде порошка на обрабатываемую поверхность;

* обмазка поверхности специальным легирующим составом;

* легирование в жидкости (жидкой легирующей среде);

* накатывание фольги из легирующего материала на обрабатываемую поверхность;

* легирование в газообразной легирующей среде;

* удержание ферромагнитных легирующих элементов на матричной поверхности магнитным полем;

* электроискровое нанесение легирующего состава;

* плазменное нанесение покрытия;

* детонационное нанесение легирующего состава;

* электролитическое осаждение легирующего покрытия;

* подача легирующего состава в зону обработки синхронно с лазерным излучением.

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют целесообразность его использования в конкретном случае.

Размеры легированной зоны зависят в основном от энергетических параметров излучения и толщины покрытия из легирующего материала. Как правило, легирование импульсным излучением обеспечивает меньшие размеры легированной зоны, чем при обработке непрерывным излучением. В частности, если при импульсной обработке глубина зоны достигает 0,3—0,7 мм, то применение непрерывного излучения мощных СO2-лазеров позволяет увеличить глубины зоны до 3 мм.

На степень упрочнения влияет как вид легирующего элемента, так и состав матричного материала. Например, при легировании, алюминиевого сплава AЛ 25 железом, никелем и марганцем достигается различная

Микротвердость:

Легирующий элемент П,. МПа

Mn 2180

Xi 2200

Fe . . 3500

После термообработки 1000

Без термообработки 850

Максимальная концентрация К2 элемента в облученной зоне может быть определена из соотношения

Поверхностная лазерная обработка

где K1 — концентрация элемента в покрытии; V1— объем покры тия; V2 — объем расплава. Вследствие расплавления материала шероховатость легированной поверхности обычно велика, поэтому после этой операции требуется финишная (абразивная) обработка. Припуск на такую обработку обычно составляет до 0,4 мм.

2.5. Эксплуатационные показатели материалов после лазерной поверхностной обработки

Лазерная поверхностная обработка вызывает улучшение многих эксплуатационных характеристик облученных материалов. Специфическая топография обработанной поверхности, которая характеризуется образованием «островков» разупрочнения, служащих своеобразными демпферами для возникающих структурных и термических напряжений, а также «карманами» для удержания смазочного материала, позволяет существенно повысить износостойкость материала вследствие значительного уменьшения коэффициента трения (порой до 2 раз).

У большей части конструкционных сталей и сплавов наблюдалось увеличение износостойкости после лазерной обработки б 3—5 раз.

Такие механические свойства, как предел прочности σ, ударная вязкость КС, после лазерного облучения несколько снижаются, в то время как предел текучести σ0,2 практически остается без изменения. Однако с помощью дополнительного отпуска для снятия напряжений и σB, и σ0.2 могут быть увеличены в 1,3 раза по сравнению со стандартной термообработкой.

Лазерное упрочнение приводит к повышению теплостойкости (термостойкости) материала, например инструментальной стали Р6М5 па 70—80е С, что влияет на износостойкость режущих инструментов, изготовленных из этой стали. Насыщение матричного материала — алюминиевого сплава АЛ25 — железом, никелем, марганцем, медью приводит к увеличению его жаропрочности в 1,5—4 раза. Такое значительное улучшение жаропрочности представляет большой интерес для двигателестроения, где алюминиевые сплавы работают в условиях высоких температур.

Лазерное облучение позволяет в широких пределах изменять напряженно-деформированное состояние материала. Изменяя условия облучения, можно получать остаточные напряжения разной величины.

При маркировке лазерным излучением достигается миниатюрность наносимого знака. Ширина образующей знака может не превышать 10 мкм при размерах самого знака до нескольких десятков микрометров. Бесконтактность метода и отсутствие механического воздействия позволяют маркировать тонкостенные, хрупкие детали, узлы и изделия в сборе. Высокая точность и качестве знаков гарантируют надежность и стабильность их считывания фотоэлектронными устройствами. К достоинствам лазерной маркировки относятся высокая производительность и возможность полной автоматизации процесса.

Одна из наиболее распространенных схем маркировки Реализует точечно-матричный метод нанесения знаков, при котором каждая матрица представляет собой прямоугольное поле с 63 возможными положениями зон лазерного воздействия (матрица «9X7»). При построчном сканировании излучения энергия подводится по программе к тем точкам матрицы, совокупность которых обеспечивает получение требуемого буквенно-цифрового знака. Зона элементарного воздействия в этом случае представляет собой. микроотверстие (лунку) диаметром 70—80 мкм. При частоте подачи импульсов 4 кГц с помощью матрицы «9X7» можно обеспечить производительность маркировки до 30 знаков в секунду.

Матрица «9×7» позволяет получить качественные знак к высотой 3 мм и менее. С уменьшением высоты знака отдельные микро-лунки перекрываются с образованием микроборозд. Маркировка ведется излучением с модулированной добротностью при длительности импульсов Поверхностная лазерная обработка мкc и высокой пиковой мощности.

Маркировка может также выполняться по схеме, в которой используется специальная маска, формирующая на обрабатываемой поверхности знак требуемой конфигурации. Достоинством этой схемы является то. что весь знак или даже вся требуемая информация из нескольких знаков, заложенная в маске, может быть нанесена за время действия одного импульса или серии из нecкольких импульсов. Это обусловливает высокую производительность процесса. Однако при этом ограничивается разнообразие носителей информации.

Большое распространение лазерная маркировка находит в электронной промышленности и приборостроении. Так, на миниатюрных конденсаторах с обкладкой площадью 2 мм2 с помощью излучении с модулировкой добротностью лазера па алюмопттриевом гранате (ЛИГ) наносятся фирменный знак и величина емкости.

На поверхности кремниевых и ферритовых элементов магнитных головок наносятся маркировочные знаки высотой I мм при глубине знака 20 мкм. Нанесение семизначного числа на кремниевую пластину занимает 50 с, а одной цифры на ферритовую поверхность — 1с. Сетка и специальные знаки наносятся лазерным излучением на стеклянные элементы приборов. Предварительно на обрабатываемую поверх ность наносится слой графитового порошка. При плавлении стекла графит внедряется в расплав, з результате чего на стекле сохраняется хорошо различимый и надежно зафиксированный след.

Поверхностная лазерная обработка

Рис. 5 Схема лазерной маркировки поверхности детали из стекла

На детали из прозрачных материалов маркировочные обозначения, сетки и другие специальные знаки могут наноситься следующим оригинальным способом. Под стеклянную деталь подкладывается металлическая пластина (например, оцинкованная жесть). Излучение, сфокусированное линзой 2, направляется через стекло 3 и концентрируется на металлической поверхности 4 (рис. 5). При перемещении луча по заданной программе в результате испарения металла на стекло напыляется тонкая металлическая пленочная дорожка в соответствии с программой перемещения луча.

С помощью лазерного излучения маркировочные знаки можно наносить на детали и изделия из неметаллических материалов, бумаги, картона, стекла, различных композитных и полимерных материалов.

В связи с расширением использования высокооборотных механизмов, машин, агрегатов, навигационных и инерционных систем актуальность приобретает проблема совершенствования процесса балансировки, повышения ее точности, производительности.

Применение лазерного излучения для устранения дисбаланса в балансировочных установках позволяет не только повысит: точность и производительность процесса, но и добиться полной автоматизации этой сложной н трудоемкой операции. Лазерный способ уравновешивания даст возможность устранять дисбаланс в период вращения изделия за один его пуск, что значительно упрощает технологический процесс.

Одна из схем реализации процесса предполагает вращение балансируемой детали и фокусирующей системы с равной частотой. При такой схеме во время балансировки фактически воспроизводится процесс лазерной прошивки несквозных отверстий импульсным излучением при неподвижной детали. Возможен и другой путь достижения этого эффекта, но без сообщения дополнительного вращения фокусирующей системе. При этом длительность импульса подбирается настолько малой, что имитируется процесс обработки неподвижной детали. Такие длительности обеспечиваются при генерации излучения в режиме модулированной добротности. При E=35 Дж, t=:0,1 мс, q=3,51010 Вт/см2 съем на один импульс составляет для стали 18ХН9Т — 0,3 мг, латуни ЛЦ40С — 1,5 мг, дюралюминия Д16Т — 1,8 мг.

Задачи маркировки и гравирования решаются двумя путями: с помощью проекционного метода и с помощью гравирования и перфорирования символов на поверхности маркируемого изделия.

Фирма IBM Deutschland (ФРГ) использует проекционный метод маркировки. В качестве источника излучения в установку введен лазер на рубине с энергией в импульсе 20 Дж и частотой следования импульсов 1 Гц. Для формирования символа служит проекционная система, состоящая из телескопа с матовым стеклом, маски и фокусирующего объектива. Маска выполнена в виде диска из молибденовой фольги с прорезями в форме цифр и букв. По команде ЭВМ диск поворачивается на нужный угол и происходит засветка нужного символа. Фокусирующий объект передает изображение этого символа на маркируемую поверхность.

Реализуя второй метод, фирма Siemens на основе АИГ лазера с выходной мощностью до 100 Вт создала лазерную систему Silamatik для нанесения надписей на материалы с помощью лазера посредством отклоняющей оптики и системы зеркал.

Фирмы Holobeam и Teradyne в своем оборудовании используют лазеры на АИГ с модуляцией добротности и непрерывной накачкой.

В СССР разработан лазерный гравировальный автомат, предназначенный для прямого изготовления офсетных форм непосредственно с оригинала, минуя фоторепродукционные и фотохимические процессы.

Оригинал со штриховым или полутоновым изображением на непрозрачной или прозрачной основе закрепляется на одном цилиндре автомата, а формная пластинка — на другом цилиндре.

В качестве формного материала используется гладкая алюминиевая фольга с предварительно нанесенным лаковым подслоем, поглощающим лазерное излучение, и полимерным антиадгезионным покрытием.

Электрооптическая система построчно считывает оригинал, преобразуя оптическое изображение в электрический сигнал, который через модулятор управляет лазерным лучом. В качестве источника излучения используется СО2-лазер, работающий в непрерывном режиме генерации.

Лазерное излучение можно использовать для предварительного нагрева слоя материала на заготовке перед последующим удалением его режущим инструментом. При нагреве улучшается обрабатываемость стали вследствие изменения механических характеристик материала в зоне стружкообразования, увеличения его пластичности, снижения прочности и твердости. Однако наиболее распространенный в настоящее время метод предварительного нагрева с помощью плазменной струи позволяет локализовать тепловое воздействие лишь до пятна диаметром 6—8 мм, что значительно превышает подачу инструмента на оборот заготовки и приводит к образованию ЗТВ больших размеров. Поэтому применение плазменного нагрева ограничивается обдирочными, черновыми операциями механической обработки. Кроме того, установка плазмотрона загромождает зону обработки, а в случае образования слив-нон стружки имеется опасность короткого замыкания с корпусом плазмотрона. Эти недостатки устраняются при лазерном нагреве. Лазерное воздействие можно локализовать таким образом, чтобы нагреву подвергалась только зона стружкообразования (рис. 6, а). Эффективность Поверхностная лазерная обработка

Рнс. 6. Схема лазерного воздействия при механической обработке

использования лазерного нагрева в значительной мере определяется плотностью мощности излучения. С увеличением q наблюдается значительное уменьшение результирующей силы резания. Так, при q = 7*104 Вт/см2 возможно снижение результирующей силы резания на 75% (рис. 6, б). Большое влияние на процесс резания оказывает расстояние L от направления воздействия луча до режущей кромки инструмента. При заданной плотности мощности излучения и определенной скорости резаная значение L должно быть выбрано оптимальным. При Р=~ 1,2 кВт диаметре пятна фокусирования 3 мм, скорости резания инструмента тальной стали vрез=ЗО м/мин оптимальное значение L=8 мм.

При лазерно-механической обработке жаропрочной стали снижается примерно в 2 раза шероховатость обработанной поверхности по сравнению с обычным резанием. Существенно, до 3 раз, может быть повышена и производительность обработки.

2.6. Типовые операции лазерной поверхностной обработки

Наиболее широкая область применения лазерной поверхностной обработки — инструментальное производство, например изготовление и эксплуатация режущего инструмента, элементов штамповой оснастки.

Лазерное упрочнение позволяет снизить в 3—4 раза износ инструмента путем повышения его поверхностной твердости при сохранении общей высокой динамической прочности, повышения теплостойкости, снижения коэффициента трения пары режущий инструмент — заготовка. Упрочнение может проводиться до передней или задней поверхности, а также одновременно по двум поверхностям.

Внедрение технологии лазерного упрочнения инструмента из сталей с пониженным содержанием вольфрама позволяет помимо повышения его стойкости значительно сократить расход дефицитной быстрорежущей стали.

Лазерное упрочнение приводит к повышению износостойкости штампов в 2 раза и более. Упрочнение пуансонов обычно проводиться по боковым поверхностям. При этом возможна многократная переточка пуансонов. При упрочнении по передней поверхности после очередной переточки кромки требуется повторная лазерная обработка.

Эффективно применение лазерного излучения для повышения работоспособности породоразрушающего инструмента для машин горнодобывающей промышленности. Здесь применение лазерной обработки приводит к росту износостойкости резцов комбайнов в 2—3 раза.

Широкое применение лазерная поверхностная обработка находит для повышения долговечности, надежности деталей различных машин и приборов во многих отраслях промышленности: химическом машиностроении, автомобильной промышленности, судостроении, авиастроении и т. д.

В автотракторостроении лазерное упрочнение применяется для повышения износостойкости распредвалов, коленвалов, шестерен заднего моста, рабочих поверхностей клапанов, клапанных седел, поршневых канавок, компрессионных колец, рычагов и других деталей. В нефтепромысловом оборудовании лазерное упрочнение применяют для повышения усталостной прочности резьбовой час-ти замковых соединений.

Высокую эффективность показала лазерная поверхностная обработка для повышения износостойкости внутренних рабочих участков длинномерной направляющей балки линий производства полимерной пленки (рис. 12). Возможность локального упрочнения направляющих лазерным излучением позволила отказаться от объемной термообработки, вызывающей значительные деформации и поэтому требующей дополнительной механической обработки (с назначением соответствующих припусков) для их устранения.

Глава III. Примеры поверхностной лазерной обработки

 Технология лазерной наплавки позволяет восстанавливать изношенные детали автомобильной, дорожно-строительной, судовой, горнодобывающей, энергетической техники. При этом восстанавливаемые детали, например, коленчатые валы большегрузных автомобилей имеют ресурс работы нового коленчатого вала, а стоимость восстановления методом лазерной наплавки коленвала составляет 30-40% от стоимости нового коленвала.

Технология лазерной наплавки позволяет заменить классическую химико-термическую технологию азотирования, борирования, цементации, нироцементации. При этом резко сокращается длительность технологического цикла изготовления, снижается себестоимость изготовления, улучшается экология производства.

Некоторые примеры применения технологии лазерной наплавки.

Поверхностная лазерная обработка

Рис.6 Закалка колец подшипников

Сталь 55СМ5ФА. Параметры обработки: Мощность лазерного излучения 2,8кВт Скорость 1,8м/мин Диаметр фокусного пятна 11мм

Поверхностная лазерная обработка

Рис.7 Гильза больших размеров.

Процесс лазерной закалки гильзы цилиндра турбокомпрессорного дизельного двигателя локомотива ведут наложением спиральной полосы шириной 3…4мм через 1…1,5мм при мощности излучения 5кВт в течение 15минут. Глубина зоны упрочнения достигает 1мм, износостойкость увеличивается в три раза.

Поверхностная лазерная обработка 

Рис.8 Термообработка ножей

Промышленный нож для мясорубки. Термообработка режущих кромок позволяет уменьшить количество заточек. Т.к. твёрдость кромки повышается в несколько раз.

Поверхностная лазерная обработка

Рис. 9 Восстановление изношенных крестовин локомотивов железнодорожного транспорта методом лазерной наплавки.

Поверхностная лазерная обработка

Рис. 10 Технология повышения коррозионной стойкости методом лазерной обработки.

Технологию лазерной наплавки можно использовать для повышения коррозионной стойкости.

10% — H2SO4 — 24 часа

10% — HCL — 24 часа

Т=3000К

Как видно из фотографии наплавленный слой практически не поддается травлению.

Области применения – химическая промышленность, нефтегазодобывающая промышленность, нефтеперерабатывающая, судостроительная, промышленность.

Лазерная закалка

Поверхностная лазерная обработка

Рис.11 Инструментальное производство

Разработана технология лазерной закалки отрезных, прорезных фрез из быстрорежущих (инструментальных) сталей с целью повышения их стойкости до 10 раз. Лазерная закалка позволяет уменьшить налипание на фрезу (адгезионное схватывание) особенно при обработке цветных сплавов, увеличить скорость резания.

Лазерная гравировка

Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка

Рис.12 примеры лазерной гравировки

Сложность наносимого гравировкой изображения может быть любой, вплоть до полутоновых фотографических изображений и штрих-кодов, а созданное лазером изображение воспроизводится на изделии за несколько секунд.

Лазерная гравировка выполняется на самых разнообразных материалах: металл, пластик, дерево, кожа, стекло, оргстекло, акрил, камень, бумага и прочее, а также на многослойных, покрытых и окрашенных поверхностях. Процесс лазерной гравировки максимально автоматизирован и не имеет промежуточных технологических этапов между компьютерной версткой и конечным изделием. Весь процесс гравировки происходит при полном отсутствии ручных процессов, что позволяет максимально снизить количество ошибок в технологическом процессе и свести время производства готового изделия до рекордных значений в 10-15 минут, а время гравировки готового изделия — до 0,3 минут. Отсканированные картинки, фото, клипарты, чертежи, и многое другое может использоваться для «печати» лазером. Лазер гравирует и режет такие материалы как дерево, оргстекло, пластик, кожа и много других неметаллических материалов.

Существует также гравировка внутри стекла — это выполнение объемных изображений в массе оптически прозрачного материала (стекла), которое основано на фокусировании излучения не на поверхности материала, как в случае резки, а в его толще. Под воздействием короткого импульса излучения в точке фокусировки происходит микровзрыв, изменяющий однородность материала. Таким образом, формируется один из пикселов составляющих изображение. Область применения: рекламный ассортимент, архитектурные модели, награды, подарки, бизнес-сувениры, промышленность, предметы коллекционирования, офисное снабжение, фотография, обозначения, спортивные товары, музыкальные инструменты и обработка дерева.

Лазерная маркировка промышленных изделий

Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка Поверхностная лазерная обработка 

Рис. 13 Примеры промышленной маркировки

Метод лазерной гравировки позволяет наносить на изделия промышленного производства любую, даже мелкую, информацию: логотип и название производителя, технические данные, сквозную нумерацию и штрих-код продукции, выходные параметры изделия, название детали и др.

Лазерная маркировка является одним из самых надёжных способов защиты продукции от подделки. Быстрота процесса, сконцентрированная мощь воздействия, высокое качество прорисовки, простота применения, нестираемость изображения — качества, делающие лазерную маркировку привлекательной для современных производителей.

А бесконтактность нанесения имеет огромное значение для изделий с повышенными требованиями к точности, хрупких, нежестких деталей, не допускающих ударного клеймения.

Примеры использования лазерной гравировки и маркировки:

* лазерная гравировка резцов, метчиков, сверл и другого инструмента из высокопрочных закаленных сталей или твердых сплавов;

* нанесение шкал и нониусов;

* лазерная маркировка подшипников, медицинского инструмента, различных ответственных деталей.

* лазерная гравировка электронных компонентов: чипов, кабелей, разъемов;

* глубокая лазерная маркировка на штампах, пресс-формах.

Заключение

Десять лет тому назад был создан первый квантовый генератор света — лазер. С момента создания первых лазеров работы в области квантовой электроники развернулись в широких масштабах и развивались исключительно быстрыми темпами. Бурное развитие квантовой электроники продолжается и поныне. В результате за короткое время было разработано очень много разных типов лазеров: твердотельные лазеры на кристаллах и стеклах, жидкостные лазеры, газовые лазеры (атомные, молекулярные, ионные), полупроводниковые лазеры (инжекционные, с электронным и оптическим возбуждением), лазеры с перестраиваемой частотой, химические лазеры, лазеры на основе вынужденного комбинационного рассеяния и др. Созданы импульсные лазеры и лазеры непрерывного действия, дающие когерентное излучение в широком диапазоне длин волн от ультрафиолетового 0,2 мк) до дальнего инфракрасного E38 мк) участков спектра. Мощности, излучаемые лазерами, достигает колоссальных значений. Так, газовый лазер на углекислом газе излучает в непрерывном режиме до 50 кет, а лазер на неодимовом стекле в режиме синхронизации мод генерирует импульсы света пикосекундной длительности мощностью до 10^13 вт, т. е. превышающей мощность всех электростанций на Земле. Удивительные особенности лазерного излучения — огромная интенсивность света, исключительно высокая монохроматичность и направленность излучения — открыли поистине безграничные возможности для практических применений лазеров во многих отраслях науки и техники. Новые технологические процессы прецизионной обработки материалов, создание оптических линий связи, точное определение расстояний, создание оптоэлектронных систем для обработки информации и вычислительной техники, диагностика плазмы, нагрев плазмы до термоядерных температур, хирургические операции и др. — вот далеко не полный перечень задач, которые решаются с помощью лазеров.

Список литературы

Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. 1985г. -208с

Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. Москва «Машиностроение» 1989г. -301с.

Григорьянц А.Г. , Соколов А.А. Лазерная техника и технология 1988г. -191с.

Рыкалин Н.Н. Лазерная обработка материалов. «Машиностроение» 1975г. -296с.

Звелто Принципы лазеров 1990г. Издательство «мир».

Контрольная работа: Розрахунок норми амортизації

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України НТУУ «КПІ»

Факультет менеджменту та маркетингу

Розрахункова робота

з економіки підприємства

Київ – 2010

1. Вартість об’єкта основних засобів, який амортизується, складає 11 000 грн. Строк корисного використання – 9 років. Протягом перших 2 років експлуатації об’єкт амортизувався за методом прискореного зношення залишкової вартості. У зв’язку зі зміною умов використання об’єкту, який передбачає порядок отримання від його використання економічних вигод, було прийнято рішення змінити метод нарахування амортизації — перейти до прямолінійного методу. Визначити річні суми амортизації, річні норми амортизації, накопичений знос і залишкову вартість за роками.

Розв’язання

Знайдемо норму амортизації за методом прискореного зношення залишкової вартості, річну суму амортизації, накопичений знос та залишкову вартість за перші 2 роки:

На=Розрахунок норми амортизації — норма амортизації

Аt = Розрахунок норми амортизації

Роки

Первинна вартість

Річна сума амортизації

Накопичений знос

Залишкова вартість
1

11 000

2 420

2 420

8 580
2

11 000

1 888

4 308

6 692

табл. 1

Знайдемо норму амортизації за прямолінійним методом, річну суму амортизації, накопичений знос та залишкову вартість.

На=Розрахунок норми амортизації — норма амортизації

Ар = Розрахунок норми амортизації (грн.)

Роки

Первинна вартість

Річна сума амортизації

Накопичений знос

Залишкова вартість
3

6 692

956

956

5 736
4

6 692

956

1 912

4 780
5

6 692

956

2 868

3 824
6

6 692

956

3 824

2 868
7

6 692

956

4 780

1 912
8

6 692

956

5 736

956
9

6 692

956

6 692

0

табл. 2

Відповідь: Протягом перших 2 років при використанні амортизаційного методу прискореного зношення залишкової вартості норма амортизації складала 22 %. Річні суми амортизації, накопичений знос та залишкову вартість за цей період наведено у таблиці 1.

Протягом наступних 7 років при використанні прямолінійного методу нарахування амортизації норма амортизації складала 14,286%. Річні суми амортизації, накопичений знос та залишкову вартість за цей період наведено у таблиці 2.

2. Енергоблок відпрацював за рік 8250 годин і виробив 1100 млн кВт*год електроенергії. Максимальна потужність енергоблоку 200 мВт. Визначити коефіцієнт екстенсивності та інтенсивності та загального використання енергоблоків.

Дано:

Тфакт = 8250 год

Qфакт= 1100 млн кВт*год

П=200 мВт

Розв’язання:

Знайдемо коефіцієнт екстенсивності:

Кекс = Розрахунок норми амортизації

Тк = Дк*tзм*S

Тк = 365*24 = 8760 (год)

Кекс = Розрахунок норми амортизації = 0,94

Знайдемо коефіцієнт інтенсивності:

Кінт = Розрахунок норми амортизації

Qmax = П*Тф

Qmax = 200*1000*8250 = 1650 (млн. кВт*год)

Кінт = Розрахунок норми амортизації = 0,67

Знайдемо коефіцієнт загального використання

Кі = Кекс* Кінт

Кі = 0,94*0,67 = 0,63

Кекс — ?

Кінт — ?

Кі — ?

Відповідь: Коефіцієнт екстенсивності використання енергоблока становить 0,94, коефіцієнт інтенсивності – 0,67, коефіцієнт загального використання – 0,63.

3. Розрахувати первісну вартість сировини і матеріалів С1 і С2 ,якщо транспортні витрати доставки матеріалів С1 і С2 – 240 грн з ПДВ. Транспортні витрати розподіліть між окремими видами сировини і матерілів, пропорційно їх вартості.

С1

С2

С3
залишок

надходження

залишок

надходження

залишок

1 надходження

2 надходження
Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ
2400

1,3

1000

2,0

—

—

100

3,0

2

2,0

4

3,0

15

5,0

Розв’язання

Знайдемо транспортні витрати без ПДВ:

240 – 120%

х – 100%

х = 200 (грн) – транспортні витрати без ПДВ

Розподілимо транспортні витрати між окремими видами сировини і матеріалів:

Для цього визначаємо відношення вартостей товарів С1 і С2

1000*2 = 2000 (грн) – вартість надходжень товару С1

100*3 = 300 (грн) – вартість надходжень товару С2

Нехай х – транспортні витрати товару С1, тоді (200-х) — транспортні витрати товару С2. Тоді

Розрахунок норми амортизації

х = 174 (грн) – транспортні витрати товару С1

(200-х) = 26 (грн) – транспортні витрати товару С2

Визначимо первісну вартість сировини і матеріалів С1 і С2:

wперв С1 = 2000+174 = 2174 (грн) – первісна вартість С1

wперв С2 = 300+26 = 326 (грн) – первісна вартість С2

Відповідь: Первісні вартості сировини і матеріалів С1 і С2 становлять відповідно 2174 грн та 326 грн.

4.Розрахувати ціну одиниці кожного матеріалу С1, С2 і С3, за якою він відпускається в цех для виробництва продукції за умови, що сировина і матеріали С1 відпускається на виробництво за середньозваженою собівартістю, С2 – за ідентифікацфйною собівартістю, С3 – за собівартістю FIFO.

С1

С2

С3
залишок

надходження

залишок

надходження

залишок

1 надходження

2 надходження
Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ

Кількість, кг

Ціна за кг, грн без ПДВ
2400

1,3

1000

2,0

—

—

100

3,0

2

2,0

4

3,0

15

5,0

Розв’язання

Знайдемо ціну С1 за методом середньозваженої собівартості:

Розрахунок норми амортизації

Знайдемо ціну С2 за методом ідентифікаційної собівартості:

ціна С2 = 3 (грн)

Знайдемо ціну С3 за методом FIFO:

ціна за методом FIFO – ціна першої поставки, отже

ціна С3 = 3 (грн)

Відповідь: Ціни С1, С2 і С3 дорівнюють 1,5 грн, 3 грн та 3 грн відповідно.

5. Задайте самостійно та внесіть до таблиці норми витрат сировини С1, С2, С3 на вироби А і В та розрахуйте вартість сировини і матеріалів (ціна з попередньої задачі).

Сировина і матеріали

Витрати на одиницю продукції, кг
А

В
С1

5

10
С2

11

3
С3

7

5

Розв’язання

ЦС1 = 1,5 (грн)

ЦС2 = 3 (грн)

ЦС3 = 3 (грн)

Розрахунок норми амортизації

wA = 5*1,5+11*3+7*3 = 61,5 (грн) – вартість сировини і матеріалів на виготовлення одиниці товару А

wВ = 10*1,5+3*3+5*3 = 39 (грн) – вартість сировини і матеріалів на виготовлення одиниці товару В

Відповідь: Вартість сировини і матеріалів на виготовлення одиниці товарів А і В дорівнює відповідно 61,5 грн та 39 грн.

6. Розрахувати вартість напівфабрикатів і комплектуючих виробів А і В, якщо покупні напівфабрикати і комплектуючі купують окремо і для їх використання необхідні додаткові витрати праці на їх збирання та обробку.

Додаткові витрати праці

Витрати на одиницю напівфабрикатів та комплектуючих виробів
Вартість праці, грн

А

В
Збирання С1

2

8

7
Обробка С2

3

7

10

Розв’язання

Розрахунок норми амортизації + Розрахунок норми амортизації

wA = 8*2+7*3+61,5 = 98,5 (грн) – вартість додаткових витат праці для використання виробу А та вартість сировини і матеріалів на виготовлення одиниці товару А(з попередньої задачі)

wВ = 7*2+10*3+39 = 83 (грн) – вартість додаткових витат праці для використання виробу В та вартість сировини і матеріалів на виготовлення одиниці товару В(з попередньої задачі)

Відповідь: Вартість напівфабрикатів та комплектуючих виробів А і В дорівнює відповідно 98,5 грн та 83 грн.

7. Розрахувати вартість зворотніх відходів, які здані на склад за цінами їх можливого використання.

Зворотні відходи

Вартість відходів, грн

Зворотні відходи на одиницю продукції, кг
А

В
В1

1

12

6
В2

2

3

8
В3

3

7

2

Розв’язання

Розрахунок норми амортизації

СА = 1*12+2*3+3*7 = 39 (грн) – вартість зворотніх відходів від виробу А

СВ= 1*6+2*8+3*2 = 28 (грн) – вартість зворотніх відходів від виробу В

Відповідь: Вартість зворотніх відходів від виробів А і В дорівнює відповідно 39 грн та 28 грн.

8. У перший рік підприємство реалізувало готової продукції на суму 10 млн грн при сумі оборотних засобів 3,3 млн грн. Прибуток склав 4 млн грн. У другий рік реалізовано готової продукції на суму 13,3 млн грн при сумі оборотних засобів 4,4 млн грн.

Визначити число обертів оборотних засобів і період одного обороту в перший та другий роки, а також суму оборотних засобів, яку можна було б виміряти, якщо у перший рік оборотність була б такою самою, як у другий. Визначити рентабельність оборотних засобів у перший рік.

Дано:

Q1 = 10 млн грн

Фоб1 = 3,3 млн грн

Пр1 = 4 млн грн

Q2 = 13,3 млн грн

Фоб2 = 4,4 млн грн

Розв’язання:

Знайдемо кількість оборотів оборотних коштів за І та ІІ роки:

n = Розрахунок норми амортизації

n1 = Розрахунок норми амортизації — кількість оборотів за І рік

n2 = Розрахунок норми амортизації = 3,023 – кількість оборотів за ІІ рік

Визначимо періоди одного обороту в І і ІІ роки:

Тоб = Розрахунок норми амортизації

Тк = 365 (дн)

Тоб1 = Розрахунок норми амортизації = 120,46(дн) Розрахунок норми амортизації – період одного обороту оборотних коштів в І рік

Тоб2 = Розрахунок норми амортизації = 120,74(дн) Розрахунок норми амортизації – період одного обороту оборотних коштів в ІІ рік

Визначимо рентабельність підприємства:

R = Розрахунок норми амортизації

R = Розрахунок норми амортизації *100%= 121,21%

Визначимо суму оборотних засобів, яку можна було б виміряти, якщо у І рік оборотність була б такою самою, як у ІІ:

Фоб1 = Розрахунок норми амортизації

Фоб1 = Розрахунок норми амортизації = 3,308 (млн грн)

Тоб1 — ?

Тоб2 — ?

n1 — ?

n2 — ?

R — ?

Відповідь: Кількість оборотів в І та ІІ роки складає 3 обороти на рік, період одного обороту у І та ІІ роки – 121 день, рентабельність оборотних засобів за І рік – 121,21%, сума оборотних засобів, яку можна було б виміряти, якщо у І рік оборотність була б такою самою, як у ІІ – 3,308 млн грн.

9.Розрахувати прямі витрати на оплату праці.

Розв’язання

Товар

Кількість випуску, шт

Найменування робіт

Середня погод. тарифна ставка

Норма часу на шт, год

Сума, грн

Всього,грн
А

5000

ливарна

1,33

1

6650

25845

токарна

1,2

1,2

7200

шліфування

1,5

0,8

6000

зварювання

1,09

1,1

5995

В

6000

ливарна

1,72

2

20640

41970

токарна

1,09

1,2

7848

шліфування

1,33

0,9

7182

зварювання

1,5

0,7

6300

Всього:

67815

РА1 = 1,33*1*5000 = 6650 (грн)

РА2 = 1,2*1,2*5000 = 7200 (грн)

РА3 = 1,5*0,8*5000 = 6000 (грн)

РА4 = 1,09*1,1*5000 = 5995 (грн)

РВ1 = 1,72*2*6000 = 20640 (грн)

РВ2 = 1,09*1,2*6000 = 7848 (грн)

РВ3 = 1,33*0,9*6000 = 7182 (грн)

РВ4 = 1,5*0,7*6000 = 6300 (грн)

Розрахунок норми амортизації25845(грн) – вартість оплати праці на виготовлення 5000 виробів А

Розрахунок норми амортизації41970(грн) – вартість оплати праці на виготовлення 6000 виробів В

Розрахунок норми амортизації67815(грн) – загальний фонд оплати праці

Відповідь: 25845 грн і 41970 грн – відповідні прямі витрати на оплату праці для виробництва необхідної кількості продукції А і В.

10. За результатами попередньої задачі здійснити відрахування на соціальні заходи.

Розв’язання

67815 (грн) – загальний фонд оплати праці

67815*0,332 = 22514,58(грн) – відрахування у Пенсійний фонд

67815*0,014 = 949,41(грн) – відрахування у Фонд з тимчасової втрати праці

67815*0,016 = 1085,04(грн) – відрахування у Фонд страхування на випадок безробіття

Відповідь: Відрахування у Пенсійний фонд, Фонд тимчасової втрати праці, Фонд страхування на випадок безробіття становлять відповідно 22514,58 грн, 949,41 грн, 1085,04 грн.

11. За результатами попередніх задач розрахувати собівартість продукції.

Розв’язання

Найменування продукції

Вартість сировини і матеріалів, грн

Додаткові витати праці на комплектуючі матеріали, грн

Прямі витрати на оплату праці на виготовлення 1 шт, грн

Вартість зворотних відходів, грн

Всього,грн
А

61,5

37

1,17

39

60,67
В

39

44

7

28

62

wC= wсир + додаткові витрати праці+прямі витрати на оплату праці – зворотні відходи

wCА= 61,5 + 37 + 1,17 – 39 = 60,67 (грн) – собівартість 1 виробу А

wCВ= 39 + 44 + 7 – 28 = 62 (грн) – собівартість 1 виробу В

Відповідь: Собівартість одиниці виробу А і В відповідно дорівнюють 60,67 грн та 62 грн.

Контрольная работа: Основні виробничі фонди підприємства

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНСТИТУТ ПІСЛЯДИПЛОМНОГО НАВЧАННЯ

КОНТРОЛЬНА РАБОТА

з дисципліни «Економіка підприємства»

Варіант 10

Виконав:

Студент 1-го курса

спеціальність «Міжнародна економіка»

специализация 8.050103

Шаль Эдуард Альбертович

Науковий керівник

Кучерук Галина Юріївна

Киев – 2010

Визначення загальної вартості та структури основних виробничих фондів підприємства

Табл. 1. Наявність основних виробничих фондів на 1 січня поточного року, тис. грн.

Група фондів

Величина основних фондів
Будівельні споруди

2317
Споруди

3739
Передавальні пристрої

190
Машини та обладнання

4153
Транспортні засоби

17171
В тому числі авто

17171
Інструмент, виробничий та господарчий інвентар

193
Інші види основних фондів

152

Рішення

1. Розподіл основних фондів за групами наведено в таблиці 2.

Як бачимо, загальна вартість основних виробничих фондів дорівнює сумі окремих груп і дорівнює 27915 тис. грн. Загальна величина окремих груп дорівнює сумі окремих елементів. Наприклад величина групи 1 дорівнює сумі величин будівлі, споруд та передавальних пристроїв., і т.д.

Табл. 2. Розподіл основних засобів за групами, тис. грн.

Група фондів

Величина основних фондів

Группа 1

6246,0

Будівлі

2317,0
Споруди

3739,0
Передавальні пристрої

190,0

Група 2

21517,0

Машини та обладнання

4153,0
Транспортні засоби

17171,0
В тому числі авто

17171,0
Інструмент, виробничий та господарчий інвентар

193,0

Група 3

152,0

Інші види основних фондів

152,0

Усього

27915,0

2. Для визначення структури основних виробничих фондів підприємства розраховують питому вагу кожної їх групи у загальній вартості ОФ:

Основні виробничі фонди підприємства

де Ii — питома вага 1-ї, 2-ї та 3-ї групи основних фондів (відповідно до державного класифікатора ДК-013-97);

Bn — вартість основних виробничих фондів по підприємству в цілому;

Bni — первина вартість і-ї групи основних виробничих фондів на початок року, грн.

Наприклад, загальна величина основних виробничих фондів дорівнює 27915 тис. грн. (100%), то питома вага групи 1 дорівнює:

Основні виробничі фонди підприємства

За цією схемою розраховуємо питому вагу інших груп. У таблиці 3 визначена загальна та відносна елементна структура основних фондів .

Табл. 3. Загальна та відносна елементна структура основних виробничих фондів

Група фондів

Величина основних фондів,

тис. грн.

Питома

вага, %

Группа 1

6246,0

22,4

Будівлі

2317,0

8,3
Споруди

3739,0

13,4
Передавальні пристрої

190,0

0,7

Група 2

21517,0

77,1

Машини та обладнання

4153,0

14,9
Транспортні засоби

17171,0

61,5
В тому числі авто

17171,0

61,5
Інструмент, виробничий та господарчий інвентар

193,0

0,7

Група 3

152,0

0,5

Інші види основних фондів

152,0

0,5

Усього

27915,0

100

До активної частини основних фондів відносять переважно робочі машини й устаткування, транспортні засоби, інструмент, виробничий та господарчий інвентар, транспортні засоби.

До пасивної частини відносяться будівлі, споруди, передавальні пристрої, та інші види основних фондів. Співвідношення окремих видів основних фондів, виражене у відсотках до їхньої загальної вартості на підприємстві, визначає видову (технологічну) структуру використовуваних засобів. За інших однакових умов технологічна структура основних фондів є то прогресивнішою та ефективнішою, що більшою є в їхньому складі питома вага активної частини.

У таблиці 4 та у рис. 1 визначено розподіл основних виробничих фондів за технологічною структурою (розподіл на активну та пасивну частини).

Табл. 3. Розподіл основних виробничих фондів за технологічною структурою.

Група фондів

Величина основних фондів, тис. грн.

Питома вага, %
Активна частина

21517,0

77,1
Пасивна частина

6398,0

22,9
Усього

27915,0

100

Основні виробничі фонди підприємства

Рис. 1. Питома вага активної та пасивної частини виробничих основних фондів.

Висновок: за технологічною структурою підприємство має прогресивну форму, тому що в неї переважає питома вага активної частини. Швидше за це транспортне підприємство, тому, що транспортні засоби мають найбільшу вагу.

Визначення річної потреби обігових коштів підприємства.

Маємо вихідні дані (таблиця 5). Треба визначити річну потребу обігових коштів підприємства.

Табл. 5. Склад обігових коштів підприємства.

Обігові кошти підприємства
Елементи обігових коштів

Середньо добова витрата і – го елемента, грн.
Обігові виробничі фонди

Сфера виробництва

1. Виробничі запаси, в т. ч.:

1.1. Сировина, основні матеріали, напівфабрикати

1920,0
1.2. Допоміжні матеріали

1400,0
1.3. Паливо

1200,0
1.4. Тара

1550,0
1.5. Запасні частини для ремонту

22,0
1.6. МШП

15,8
2. Незавершене виробництво

300,0
Фонди обігу

Сфера обігу

1. Витрати наступних періодів

2000,0
2. Готова продукція на складі та відвантажена продукція

17700,0
3. Гроші в касі та на рахунках

8700,0

Рішення

Річна потреба в обігових коштах підприємства визначається за формулою:

Основні виробничі фонди підприємства

де Рі – середньодобова витрата і-го елемента обігових коштів (табл. 5).

Тц — тривалість періоду, діб (приймаємо рівним 360 діб).

Наприклад, річна потреба у сировині дорівнює:

Основні виробничі фонди підприємства= 1920 х 360 = 691200,0 грн.

Річна потреба у допоміжних матеріалах дорівнює:

Основні виробничі фонди підприємства= 1400 х 360 = 504000,0 грн.

Річна потреба у паливі дорівнює:

Основні виробничі фонди підприємства= 1200 х 360 = 432000,0 грн.; і т.д.

Результати розрахунків наведено у таблиці 6.

Табл. 6. Розрахунки річної потреби в обігових коштах

Обігові кошти підприємства
Елементи обігових коштів

Середньо добова витрата і – го елемента, грн.

Тривалість періоду, діб

Річна потреба в обігових коштах, тис. грн.
Обігові виробничі фонди

Сфера виробництва

1. Сировина, основні

матеріали, напівфабрикати

1920,0

360

691,2
2. Допоміжні матеріали

1400,0

360

504,0
3. Паливо

1200,0

360

432,0
4. Тара

1550,0

360

558,0
5. Запасні частини для ремонту

22,0

360

7,9
6. МШП

15,8

360

5,7
7. Незавершене виробництво

300,0

360

108,0

8. Обігові виробничі фонди

всього (п. 1+2+3+4+5+6+7)

6408,0

360

2306,8
Фонди обігу

Сфера обігу

9. Витрати наступних періодів

2000,0

360

720,0

10. Готова продукція на складі та

відвантажена продукція

17700,0

360

6372,0
11. Гроші в касі та на рахунках

8700,0

360

3132,0

12. Фонди обігу всього

(п. 9+10+11)

28400,0

360

10224,0

13. Обігові кошти всього

(п. 8+12)

34808,0

360

12530,8

Висновок: річна потреба в обігових коштах підприємства 12530,8 тис. грн.

Визначення кошторису витрат та собівартості одиниці продукції підприємства

Кошторис витрат (в гривнях) на річний обсяг готової продукції визначається за формулою:

S = SB + SHB

де SB — виробничі витрати, грн.; SHB — невиробничі витрати, грн.

Виробничі витрати:

SВ = Sпр. + Sнпр

де Sпр, Sнпр – відповідно прямі та непрямі витрати, грн.

Прямі витрати:

Sпр = SМВ + SОП + SАМ + Sрем + Sсоц + Sін

де Sмв — матеріальні витрати (умовно прийняти 50 % від річної потреби обігових коштів – (Сріч).

Sоп — витрати на оплату праці основних робітників (в роботі вважати, що робітники знаходяться на відрядній оплаті праці).

1. Матеріальні витрати (умовно прийняти 50 % від річної потреби обігових коштів – (Сріч):

SМВ = 12530,8 х 0,5 = 6265,4 грн.

2. Відрядну заробітну плату можна визначити за формулою:

SОП = Q х Hзп

де Q — плановий обсяг продукції, од; (табл. 7)

Нзп — норматив заробітної платні на одиницю продукції за відрядною розцінкою, грн/од.

Табл. 7. Обсяг продукції та відрядна розцінка одиниці продукції

Варіант

Обсяг продукції, Q тис. од.

Відрядна розцінка грн/одн
1

240

37,0

SОП = 240 х 37,0 = 888,0 тис. грн.

3. Амортизаційні відрахування( Sам) визначається за формулою:

Основні виробничі фонди підприємства

де BМ- вартість основних виробничих фондів по групі “машини і обладнання”, грн;

n- річна норма амортизаційних відрахувань, %.

3.1. Амортизаційні відрахування до першої групи:

SАМ1 = 6246 х 0,05 = 312,3 тис. грн.

3.2. Амортизаційні відрахування до другої групи:

SАМ2 = 21517,0 х 0,25 = 5379,3 тис. грн.

3.3. Амортизаційні відрахування до третьої групи:

SАМ3 = 152,00 х 0,15 = 22,8 тис. грн.

4. Витрати на технічне обслуговування та ремонт основних фондів Sрем обчислюється в гривнях за формулою

Sрем = Sам х kрем

де Sам — амортизаційні відрахування.

kрем — коефіцієнт, якій враховує витрати на технічне обслуговування та ремонт ( в роботі приймається 0,35 від витрат по амортизації).

Sрем = 5379,3 х 0,35 = 1882,8 грн.

5. Розрахунок витрат на соціальні заходи (Sсоц) виконують за формулою:

Sсоц = Son х kсоц

де kсоц — коефіцієнт витрат на соціальні заходи (приймають рівним 37,5% від фонду оплати праці виробничих працівників).

Sсоц = 888,0 х 0,375 = 333,0 тис. грн.

До відрахувань на соціальні заходи належать:

відрахування до Пенсійного фонду (32% від фонду оплати праці виробничих працівників);

Sпенс. = 888,0 х 0,32 = 284,2 тис. грн.

відрахування на обов’язкове соціальне страхування (2,9%);

Sпенс. = 888,0 х 0,029 = 25,8 тис. грн.

відрахування на випадок безробіття (фонд зайнятості) (2,1%);

Sбезр. = 888,0 х 0,021 = 18,6 тис. грн.

страхування від нещасних випадків (від 0,08% до 13%); в роботі прийняти 0,5%.

Sн.вип. = 888,0 х 0,005 = 4,4 тис. грн.

6. Інші виробничі витрати ( Sін)

Sін = Rі (Sмв + SОП + Sсоц + Sрем) + Sам

де Rі — коефіцієнт, який враховує розмір інших витрат (прийняти 20%);

Saм — амортизаційні відрахування інших груп основних фондів (за винятком “машин та обладнання”).

Sін = 0,2 х (6265,4 + 888,0 + 333,0 + 1882,8) + (312,3 + 22,8) = 2208,9 тис. грн.

7. Отже загальні прями витрати становлять:

Sпр = Sмв + Sоп + SАМ2 + Sрем + Sсоц + Sін

Sпр = 6265,4 + 888,0 + 5379,3 + 1882,8 + 333,0 + 2208,9 = 16957,4 тис. грн.

8. До складу непрямих витрат входять: витрати на утримання та експлуатацію будівель, споруд, устаткування, оплата праці керуючого та обслуговуючого персоналу, а також загально виробничі, загальногосподарські та інші поточні витрати. Вони визначаються за формулою:

Sнп = Sп х Кнп

де Sп — прямі витрати;

Кнп — коефіцієнт непрямих витрат (в роботі прийняти 0,6).

Sнп = 16957,4 х 0,6 = 10174,4 тис. грн.

10. Виробничі витрати:

SВ = Sпр. + Sнпр = 16957,4 + 10174,4 = 27131,8 тис. грн.

11. Невиробничі витрати: в роботі прийняти 5% від суми прямих та непрямих витрат:

SНВ = 27131,8 х 0,05 = 1356,6 тис. грн.

12. Собівартість (в гривнях) річного обсягу готової продукції визначається за формулою:

S = SB + SHB = 27131,8 + 1356,6 = 28488,4 тис. грн.

13. Собівартість одиниці продукції розраховується за формулою:

Основні виробничі фонди підприємства грн.

де S – річний кошторис витрат , грн.

Q — об’єм продукції, що виробляється за рік, од.

Результати розрахунків надані таблиці 8.

Табл.. 8. Розрахунок кошторису виробництва, тис. грн.

Елементи витрат

Значення
Матеріальні витрати

6265,4
В тому числі:

Сировина, основ.матеріали, напівфабрикати

691,2
тара

558,0
запасні частини для ремонту

7,9
МШП

5,7
допоміжні матеріали

504,0
паливо

1200,0
енергія

3298,6
Витрати на оплату труда

888,0
Відрахування на соціальні заходи

333,0
В тому числі:

на соц. страхування

25,8
в Пенсійний фонд

284,2
в Державний фонд зайнятості

18,6
на медичне страхування

4,4
Амортизація основних фондів

5379,3
Витрати на ремонт

1882,8
Всього прямих витрат на виробництво

16957,4
Непрямі витрати

10174,4
Виробнича собівартість товарної продукції

27131,8
Невиробничі витрати

1356,6
Повна собівартість товарної продукції

28488,4

Висновок: Собівартість витрат на річний обсяг готової продукції складає 28488,4 тис. грн. Собівартість одиниці продукції 118,7 грн.

виробничий фонд собівартість кошторис

Розрахунок показників ефективності виробництва

1. Вартість одиниці продукції в роботі визначається за формулою:

Цод=Sод m

де Sод — собівартість одиниці продукції, грн/од;

m – коефіцієнт, який враховує нормативний прибуток (в роботі приймається 30%).

Цод=Sод m = 118,7 х 1,3 = 154,3 грн.

2. Валова виручка від реалізації готової продукції визначається залежно від вартості одиниці та обсягу продукції за формулою:

В = Цод х Q

де Цод – вартість одиниці продукції, грн/од.;

Q – річний обсяг готової продукції.

В = 154,3 х 240 000 = 37032,0 тис. грн.

3. Валовий прибуток підприємства розраховується за формулою:

ВП = В — S

де В – виручка від продажу продукції, грн.;

Sв – виробнича собівартість товарної продукції.

ВП = 37032,0 — 27131,8 = 9900,2 тис. грн.

4. Балансовий прибуток підприємства:

Пб = ВП — ПДВ

де ВП – сума валового прибутку, ПДВ – прибуток на додану вартість (20%)

Так як валовий прибуток приймається із доданим ПДВ, тобто 120%, то знайти балансовий прибуток можна помноживши валовий прибуток на 5 та розділивши на 6, або просто розділивши на 1,2.

Пб = Основні виробничі фонди підприємства тис. грн.

5. Чистий прибуток:

ЧП = Пб — П — Sнв

де Пб – балансовий прибуток,

П – податки та обов’язкові платежі (податок на прибуток 20%; обов’язкові платежі містять: відрахування на медичне страхування, пенсійний фонд, фонд соціального страхування, державний фонд зайнятості (табл. 8);

SНВ – невиробничі витрати (табл.. 8).

ЧП = 8250,2 – (8250,2 х 0,2) – 4,4 — 284,2 — 25,8 — 18,6 — 1356,6 = 4910,6 тис. грн.

6. Рентабельність продукції визначається за формулою:

Основні виробничі фонди підприємства

де Пб – балансовий прибуток за певний період, грн;

S – повна собівартість товарної продукції (кошторис),

Висновок: з наведених розрахунків ми вичислили показники діяльності підприємства:

За технологічною структурою підприємство має прогресивну форму, тому що в неї переважає питома вага активної частини.

Річна потреба в обігових коштах підприємства 12530,8 тис. грн.

Собівартість витрат на річний обсяг готової продукції складає 28488,4 тис. грн. Собівартість одиниці продукції 118,7 грн.

Балансовий прибуток 8250,2 тис. грн., чистий прибуток 4910,6 тис. грн., рентабельність продукції 29%.

Але наскільки ці показники значні для підприємства, а також для більш детального вивчення діяльності підприємства та його конкурентоспроможності треба визначити ці показники за попередні періоди або по іншим аналогічним підприємствам галузі. Також треба доповнити аналіз такими показниками, як оборотність (для цього слід знати показники останніх щонайменш за два періоди), ліквідність обігових коштів (степінь забезпечення обігових коштів короткостроковими зобов’язаннями), та іншими додатковими показниками.

Список використаної літератури

1. Економіка підприємства: Підручник / За заг. Ред. Покропивного, — Вид. 2-ге, перероб. та доп. – К.: КНЕУ, 2001. – 528 с., іл.

2. Экономика предприятия: Задачи. Ситуации. Решения: Учебн. Пособие / Покропивный С.Ф., Швиданенко Г. А., Федонин А.С. и др.; под ред Покропивного С.Ф. – К.: Знання-Прес, 2001. – 343 с.

3. Савицкая Г. В. Анализ хозяйственной деятельности предприятий. Учебн. Пособие. Минск: «Новое знание». 2002. – 704 с.

4. Соломатина А.Н. Экономика и организация деятельности торгового предприятия. Учебник. М.: ИНФРА-М, 2002. – 292 с.

5. Чумаченко М.Г. Економічний аналіз. 2-е видання. Київ. КНЕУ. 2003.

Реферат: Электронные таблицы Excel

Академия управления и предпринимательства заочное отделение

??????S ??™S?S??S

Контрольная работа № 2 по информатике тема:“ Электронные таблицы «EXCEL» ”

[pic]

Выполнил: ст. гр. УСКО-БУХ-96 Cтуков Д.В.

Проверил:
Еремеева Л.А.

г.Екатеринбург-96

Если коснуться самой сути , то EXCEL — это программа электронной таблицы, которую можно использовать для организации сложных расчетов, других математических операций и манипуляций ими .

EXCEL работает под управлением популярной операционной среды фирмы
Microsoft — Windows.

При работе с таблицами Excel распознает два вида ссылок на ячейки:

Абсолютные ссылки на ячейки — указание на конкретную ячейку, положение которой относительно других ячеек не меняется. Для обозначения абсолютного адреса используется знак доллара.

Относительные ссылки на ячейки — указание расположения ячейки относительно другой с которой идет работа в данный момент.

В формулах можно смешивать и совмещать абсолютные и относительные ссылки на ячейки, т. е. ,например, указать абсолютную ссылку на букву ( номер колонки) вместе с относительной ссылкой на номер ряда.

С $ 6 — номер колонки будет меняться при копировании формулы, а ряд всегда будет тем же самым.,

$ C 6 — номер колонки будет неизменным при изменении ссылки на ряд.

Курсовая работа: Расчет составной конструкции системы двух тел

КУРСОВАЯ РАБОТА

по информатике

на тему: Расчет составной конструкции системы двух тел

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Постановка задачи

Исходные данные

Математическая модель (Расчётная формула)

Краткие теоретические сведенья об используемых методах решения задачи

Описание форм, переменных свойств объектов

Заключение

Список используемой литературы

Приложение 1. Текст программы

Введение

Персональный компьютер – неотъемлемая часть рабочего места инженера, специалиста любого профиля, руководителя организации, учреждения, надежным средством оперативного сбора и обработки информации.

Изменение технических возможностей вычислительной техники способствовало разработке и новых систем программирования, позволяющих инженеру — не программисту самостоятельно разрабатывать пользовательские программы достаточно высокого качества для решение текущих задач. Одним из таких языков программирования высокого уровня является Visual Basic.

Visual Basic предъявляет достаточно высокие требования к техническим характеристикам персонального компьютера. Visual Basic в среде Windows позволяет создавать приложения – программы для работы в этой среде. При этом программы имеют похожий интерфейс и способы управления. В частности, Visual Basic позволяет добавлять к окнам полям ввода, меню, командные кнопочки, переключатели, флажки, списки, линейки прокрутки, а так же диалоговые окна для выбора файла или каталога. Программист может использовать сетку для обработки табличных данных, организовывать взаимодействие с другими приложениями Windows и доступ к базам данных.

1.Постановка задачи

Разработка программы для расчёта составной конструкции системы двух тел.

Исходные данные к проекту согласно методическим материалам. Вариант N20. Разработать программу для расчёта реакций составной конструкции при шарнирной и скользящей заделке. Оценить варианты построения системы по минималу реакций опор А. Исследовать зависимость реакции опоры А от направления силы Р1. Построить графики зависимости реакций опоры в зависимости от направления действия силы Р1 в электронной таблице.

2.Исходные данные

Исходные данные к проекту согласно методическим материалам. Вариант N16. Разработать программу для расчёта реакций составной конструкции при шарнирной и скользящей заделке.

Схема (Рис.2.1)

Расчет составной конструкции системы двух тел

Рис.2.1 Схема

3. Краткие теоретические сведения об используемых методах решения задачи

Создаём программу в среде VISUAL BASIC 6.0.

Конструируем форму mdiform. На форме размещаем меню для выбора режимов работы: Ввод данных, Расчет, Паспорт, Выход.

Блок 1 предназначен для реализации отображения исходных данных.

Для реализации данного блока конструируем форму Form2.На форме размещаем кнопку для выхода (Command1), TextBox для ввода заданных значений, кнопку Command2 для просмотра схемы.

Блок 2 предназначен для расчета реакций опор и сил в стержнях.

Для реализации данного блока конструируем форму Form3.

На форме размещаем 2 сетки, с помощью которых происходит отображение рассчитанных величин. Также на данной форме размещены кнопки, которые позволяют нам связать VB с Excel.

Блок 3 предназначен для реализации просмотра паспорта программы.

Для реализации данного блока конструируем форму Form1.

Блок 4 предназначен для выхода из программы.

Размещаем в проекте модуль (modulе1) для объявления глобальных переменных и расчёта математической модели.

4. Описание форм, переменных свойств объектов

ОПЕРАТОР – это указания для выполнения некоторого действия.

Различают:

операторы присваивания (организующие вычисления);

операторы перехода (безусловного перехода);

условные операторы (условного перехода);

операторы цикла (повторение);

операторы процедур (подпрограмм);

операторы ввода – вывода.

В курсовой работе содержатся следующие операторы:

Оператор CLS – очистка экрана.

Оператор QBCOLOR – устанавливает цвет экрана.

Оператор DIM –Объявление переменных .

Оператор END – заканчивает программу, процедуру, блок или тип

данных, определенный пользователем.

Операторы FOR и NEXT установки параметров. Все операторы, охваченные этой парой операторов, повторяют свою работу в условиях определяемых аргументами оператора FOR.

Оператор SUB – определяет процедуру SUB

Оператор IF – организация условного перехода или выполнение указанного действия в зависимости от результата проверки логического условия. Формы и конструкции:

Оператор CURENT (X,Y) – перемещает курсор на экране в указанную позицию.

Оператор PRINT – для вывода данных на экран и в файлы данных последующего доступа.

Оператор WHILE – выполняет серию операторов, пока указанное условие верно.

Таблица описания типов переменных

Таблица 5,1

Имя переменной

Тип переменной

Комментарий
F1,F2,M

Single

Переменные, хранящие значения сил F1,F2,M. соответственно
Ya,Xa,Ma,Rb,Xc,Yc

Single

Переменные, в которые записываются значения реакций опор Yb,Xb,Ra
alfa1,alfa2,betta

Single

Переменные, хранящие значение угла наклона линии действия силы F1,F2,Rb к горизонтали
pi

Const

Константа, хранящая значение числа π.
i

Integer

Вспомогательные переменные — счетчик.
NameFile

String

Переменная, используемая для обозначения имени создаваемого текстового файла.
ObjXLApp

Application

Переменная для работы с приложением Ехсеl
c,d

Single

Вспомогательные переменные, используемые для построения рисунка.
a

Single

Переменные хранящие зачения ширины .

Таблица описания элементов управления

Таблица 5,2

Элемент управления

Свойства

Значение

Form

Name

Border Style

Caption

MDIChild

WindowState

Form3

1 — Fixed Single

Расчет

True

0 — Normal

CommandButton

Name

Caption

Cancle

Style

Visible

cmdClose

Закрыть

False

1 — Graphical

True

MSFlexGrid

Name

BorderStyle

Cols

Rows

FixedCols

FixedRows

ScrollBars

MSFlexGrid

1 — flexBorderSingle

5

2

1

1

0 — flexScrollBarVertical

PictureBox

Name

BorderStyle

Enabled

Visible

Picture1

1 — Fixed Single

True

True

Заключение

Для запуска программы в редакторе VISUAL BASIC 6.0 следует нажать клавишу f5 или выбрать в меню пункт RUN.

Для просмотра исходных данных выбираем в меню пункт “Исходные данные”, для просмотра рисунка фермы выбираем “Схема задания”, для отображения расчета реакций опор и сил в стержнях плоской фермы выбираем “Расчет”, график зависимости реакции опоры A от направления приложения силы F1 отбражается при нажатии кнопки Excel в меню Расчет. Чтобы узнать кто является автором данного курсового выбираем “Паспорт”, для выхода — “Выход”.

Список использованной литературы

Катков В.Л., Любимский Э.З. “Программирование”. – Минск “Вышэйшая школа”, 1992г.

Кетков Ю.Л. “Диалог на языке БЭЙСИК для мини – и микро – ЭВМ”. – Москва “Наука”, 1992г.

Трояновский В.М., Шаньгин В.Ф. “БЭЙСИК для начинающих и будущих профессионалов”. – Москва “Высшая школа”, 1992г.

Турчак Л.И. “Основы численных методов” – М.: Наука, 1987.

Уолш Б. “Программирование на VISUAL BASIC”. – Москва “Радио и связь”, 1998г.

Приложение 1.

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

Option Explicit

Global P1 As Single, P2 As Single, M As Single, Qr As Single, Q As Single, alf1 As Single, alfa1 As Single

Global Xa As Single, Rb As Single, Rd As Single, Ya As Single, Yd As Single

Global Xc As Single, Yc As Single, Mc As Single

Global beta As Single, ugol As Single

Global i As Integer, j As Integer

Global Const pi = 3.14159265358979

Public Sub RaschetSharnir()

P1 = Val(frmDannye.tbP1.Text)

P2 = Val(frmDannye.tbP2.Text)

M = Val(frmDannye.tbM.Text)

alf1 = Val(frmDannye.tbA1.Text)

alfa1 = pi * alf1 / 180

Rd = (-4 * P1 * Cos(alfa1) + 0.25 * P2 — 0.104 — 0.928 * P1 * Sin(alfa1)) / 3.464

Rb = 28.135 + 0.103 * P2 — Rd — 0.268 * P1 * Sin(alfa1)

Xa = P1 * Sin(alfa1) + 0.866 * P2 + 0.866 * Rd — 0.866 * Rb + 52.5

Ya = -P1 * Cos(alfa1) + 0.5 * P2 — 0.5 * Rd — 0.5 * Rb + 60

End Sub

Public Sub RaschetZadelka()

P1 = Val(frmDannye.tbP1.Text)

P2 = Val(frmDannye.tbP2.Text)

M = Val(frmDannye.tbM.Text)

alf1 = Val(frmDannye.tbA1.Text)

alfa1 = pi * alf1 / 180

Rd = (-P1 * (Sin(alfa1) — 7.464 * Cos(alfa1)) — 3.348 * P2 — 342.81) / 7.464

Rb = -2 * P1 * Cos(alfa1) + 120 + P2 + Rd

Xa = P1 * Sin(alfa1) + P2 * 0.866 + 0.866 * Rd — 0.866 * Rb + 52.5

End Sub

Private Sub ex_Click()

otvet = MsgBox(«Завершить программу?», vbYesNo + vbQuestion, «Курсовая работа по информатике»)

If otvet = vbYes Then End

End Sub

Private Sub MDIForm_Load()

End Sub

Private Sub mnuDannye_Click()

frmDannye.Show

End Sub

Private Sub mnuExit_Click()

otvet = MsgBox(«Завершить программу?», vbYesNo + vbQuestion, «Курсовая работа по информатике»)

If otvet = vbYes Then End

End Sub

Private Sub mnuPassport_Click()

frmPasport.Show

End Sub

Private Sub mnuRaschet_Click()

frmRaschet.Show

End Sub

Private Sub cmdShow_Click()

Set Pic1 = Picture1

Picture1.Picture = LoadPicture()

a = 10

alfa = 4 * Atn(1) / 3

Picture1.ScaleMode = 6

Picture1.DrawWidth = 3.5

‘ Рисуем исходный рисунок

xo = 10: yo = 40 ‘начальная точка

Picture1.Line (xo, yo + 2 * a)-(xo + 3 * a, yo)

Picture1.Line (xo + 3 * a, yo)-(xo + 3 * a, yo — 1 * a)

Picture1.Line (xo + 3 * a, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a, yo — 1 * a)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 3 * a)-(xo + 8 * a, yo + 2 * a)

Picture1.Circle (xo + 3 * a, yo), 1, vbBlue

Picture1.DrawWidth = 1.5

‘Заделки нижние:

‘A

Picture1.Circle (xo, yo + 2 * a + 0.5), 1

Picture1.Line (xo, yo + 2 * a + 0.5)-(xo — 2, yo + 2 * a + 7)

Picture1.Line (xo, yo + 2 * a + 0.5)-(xo + 2, yo + 2 * a + 7)

Picture1.Line (xo — 4, yo + 2 * a + 7)-(xo + 4, yo + 2 * a + 7)

For s = xo — 5 To xo + 3 Step 1

Picture1.Line (s + 1.5, yo + 2 * a + 7)-(s, yo + 2 * a + 7 + 2)

Next s

‘B

Picture1.Line (xo + 8 * a — a / 3 — 2, yo + 2 * a + 5)-(xo + 8 * a + a / 3 — 3, yo + 2 * a + 7)

Picture1.Circle (xo + 8 * a, yo + 2 * a), 1

Picture1.Line (xo + 8 * a — a / 3 — 2, yo + 2 * a + 5)-(xo + 8 * a — 1, yo + 2 * a + 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a + a / 3 — 3, yo + 2 * a + 7)-(xo + 8 * a, yo + 2 * a + 1)

Picture1.Circle (xo + 8 * a — a / 3 — 2, yo + 2 * a + 6), 1

Picture1.Circle (xo + 8 * a + a / 3 — 3, yo + 2 * a + 8), 1

Picture1.Line (xo + 8 * a — a / 3 — 4, yo + 2 * a + 7)-(xo + 8 * a + a / 3 — 2, yo + 2 * a + 10)

‘D

Picture1.Circle (xo + 8 * a, yo — 3 * a), 1

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 3 * a)-(xo + 8 * a + 2, yo — 3 * a + 5)

Picture1.Circle (xo + 8 * a + 2, yo — 3 * a + 5), 1

‘Сила P1

Picture1.Line (xo + 5 * a, yo — 1 * a)-(xo + 4.5 * a — 1.5 * a * Sin(alfa — 0.7 * Atn(1)), yo — 0.4 * a * Cos(alfa)), &HC0&

Picture1.Line (xo + 4.5 * a — 1.5 * a * Sin(alfa — 0.7 * Atn(1)), yo — 0.4 * a * Cos(alfa))-(xo + 4.5 * a, yo — 0.4 * a), &HC0&

Picture1.Line (xo + 4.5 * a — 1.5 * a * Sin(alfa — 0.7 * Atn(1)), yo — 0.4 * a * Cos(alfa))-(xo + 4.3 * a, yo — 0.8 * a), &HC0&

‘Сила P2

Picture1.Line (xo + 3 * a, yo — 1 * a)-(xo + 1 * a + 2 * a * Cos(alfa), yo — 2.5 * a — Sin(alfa)), &HC0&

Picture1.Line (xo + 1 * a + 2 * a * Cos(alfa), yo — 2.5 * a — Sin(alfa))-(xo + 2.16 * a, yo — 1 * a — 10), &HC0&

Picture1.Line (xo + 1 * a + 2 * a * Cos(alfa), yo — 2.5 * a — Sin(alfa))-(xo + 2.5 * a, yo — 1 * a — 12), &HC0&

‘Рисуем нагрузку q

Picture1.DrawWidth = 1.2

For s = xo + 3 * a To xo + 5 * a Step 5

Picture1.Line (s, yo — 2 * a)-(s, yo — 1 * a)

Picture1.Line (s, yo — 10)-(s — 0.8, yo — a * 1.5)

Picture1.Line (s, yo — 10)-(s + 0.8, yo — a * 1.5)

Next s

Picture1.Line (xo + 3 * a, yo — 2 * a)-(xo + 5 * a, yo — 2 * a)

‘q2-q1

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a + 5, yo — 1 * a)

Picture1.Line (xo + 8 * a + 5, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a + 10, yo + 2 * a)

Picture1.Line (xo + 8 * a + 10, yo + 2 * a)-(xo + 8 * a, yo + 2 * a)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo + 2 * a)-(xo + 8 * a + 10, yo + 2 * a)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo + 2 * a)-(xo + 8 * a + 3, yo + 2 * a — 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo + 2 * a)-(xo + 8 * a + 3, yo + 2 * a + 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a — 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a — 1)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 5)-(xo + 8 * a + 6, yo — 1 * a + 5)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 5)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 4)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 5)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 6)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 10)-(xo + 8 * a + 7, yo — 1 * a + 10)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 10)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 9)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 10)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 11)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 15)-(xo + 8 * a + 8, yo — 1 * a + 15)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 15)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 14)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 15)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 16)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 20)-(xo + 8 * a + 9, yo — 1 * a + 20)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 20)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 19)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 20)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 21)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 25)-(xo + 8 * a + 10, yo — 1 * a + 25)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 25)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 24)

Picture1.Line (xo + 8 * a, yo — 1 * a + 25)-(xo + 8 * a + 3, yo — 1 * a + 26)

‘Подпись точек заделки

Picture1.DrawWidth = 1.1

Picture1.FontSize = 12

Picture1.CurrentX = xo — 6

Picture1.CurrentY = yo + 12

Picture1.Print «A»

Picture1.CurrentX = xo + 8 * a — 10

Picture1.CurrentY = yo — 1 * a + 25

Picture1.Print «B»

Picture1.CurrentX = xo + 25

Picture1.CurrentY = yo — 5

Picture1.Print «C»

Picture1.CurrentX = xo + 7 * a + 15

Picture1.CurrentY = yo — 2 * a — 15

Picture1.Print «D»

Picture1.CurrentX = xo + 3 * a + 10

Picture1.CurrentY = yo — 0.3 * a

Picture1.Print «P1»

Picture1.CurrentX = xo + 1.5 * a

Picture1.CurrentY = yo — 2 * a

Picture1.Print «P2»

Picture1.CurrentY = yo + 1 * a

Picture1.Print «M»

Picture1.CurrentX = xo + 5 * a

Picture1.CurrentY = yo — 2.5 * a

Picture1.Print «q»

Picture1.CurrentX = xo + 8 * a + 8

Picture1.CurrentY = yo — 1 * a

Picture1.Print «q1»

Picture1.CurrentX = xo + 8 * a + 10

Picture1.CurrentY = yo — 1 * a + 25

Picture1.Print «q2»

‘Сектор под момент

‘Picture1.ForeColor = 0

Picture1.Circle (xo + 1.9 * a, yo + 1 * a), 6, 0, 7 * Atn(1), 3.5 * Atn(1)

Picture1.Line (xo + 2.31 * a, yo + 1.5 * a)-(xo + 1.9 * a + 4.7, yo + 1 * a)

Picture1.Line (xo + 2.31 * a, yo + 1.5 * a)-(xo + 2 * a + 7, yo + 1 * a)

Picture1.DrawWidth = 1

Picture1.DrawStyle = 2

End Sub

Private Sub Command1_Click()

Unload Me

End Sub

Private Sub Form_load()

frmDannye.Height = 6195

frmDannye.Width = 9195

End Sub

Option Explicit

Private Sub cmdClose_Click()

Unload Me

End Sub

Private Sub cmdExcel_Click()

Dim XL As New Excel.Application

XL.Workbooks.Open App.Path & «MyBook.xls»

XL.Visible = True

Set XL = XL.ActiveWorkbook.Sheets.Application

With XL.ActiveSheet

.Cells(1, 2) = «Исходные данные»

.Cells(2, 1) = «F1=»

.Cells(3, 1) = «F2=»

.Cells(4, 1) = «M=»

.Cells(5, 1) = «alfa1=»

.Cells(2, 2) = Val(frmDannye.tbP1.Text)

.Cells(3, 2) = Val(frmDannye.tbP2.Text)

.Cells(4, 2) = Val(frmDannye.tbM.Text)

.Cells(5, 2) = pi * alf1 / 180

.Cells(2, 3) = «kH»

.Cells(3, 3) = «kH»

.Cells(4, 3) = «kH*m»

.Cells(5, 3) = «рад»

.Cells(1, 6) = «Расчет реакций»

.Cells(2, 6) = «Шарнирное закрепление:»

.Cells(3, 6) = «Rd=»

.Cells(4, 6) = «Rb=»

.Cells(5, 6) = «Xa=»

.Cells(6, 6) = «Ya=»

.Cells(10, 6) = «Скользящая заделка:»

.Cells(11, 6) = «Rd=»

.Cells(12, 6) = «Rb=»

.Cells(13, 6) = «Xa=»

End With

End Sub

Private Sub Command1_Click()

Unload Me

frmRaschet.Show

End Sub

Private Sub Form_load()

frmRaschet.Height = 5325

frmRaschet.Width = 8340

For i = 0 To 1

msfgSharnir.ColAlignment(i) = 4

msfgZadelka.ColAlignment(i) = 4

Next i

msfgSharnir.TextMatrix(0, 0) = «Сила»

msfgSharnir.TextMatrix(0, 1) = «Значение»

msfgSharnir.TextMatrix(1, 0) = «Rd»

msfgSharnir.TextMatrix(2, 0) = «Rb»

msfgSharnir.TextMatrix(3, 0) = «Xa»

msfgSharnir.TextMatrix(4, 0) = «Ya»

msfgZadelka.TextMatrix(0, 0) = «Сила»

msfgZadelka.TextMatrix(0, 1) = «Значение»

msfgZadelka.TextMatrix(1, 0) = «Rd»

msfgZadelka.TextMatrix(2, 0) = «Rb»

msfgZadelka.TextMatrix(3, 0) = «Xa»

Vyvod

End Sub

Private Sub vscrlUgol_Change()

txtUgol.Text = vscrlUgol.Value

Vyvod

End Sub

Public Sub Vyvod()

‘beta = Val(txtUgol.Text)

RaschetSharnir

msfgSharnir.TextMatrix(1, 1) = Str(Round(Rd, 2))

msfgSharnir.TextMatrix(2, 1) = Str(Round(Rb, 2))

msfgSharnir.TextMatrix(3, 1) = Str(Round(Xa, 2))

msfgSharnir.TextMatrix(4, 1) = Str(Round(Ya, 2))

RaschetZadelka

msfgZadelka.TextMatrix(1, 1) = Str(Round(Rd, 2))

msfgZadelka.TextMatrix(2, 1) = Str(Round(Rb, 2))

msfgZadelka.TextMatrix(3, 1) = Str(Round(Xa, 2))

End Sub

Private Sub Form_Load()

End Sub

Private Sub vixod_Click()

Unload Me

End Sub

Контрольная работа: Правовая и социальная защищенность подчиненных как одно из основных направлений воспитательной работы офицеров

Одним из важных составляющих факторов социальной защиты военнослужащих и членов их семей является правовое закрепление льгот, пособий и компенсаций, которые возмещают трудности прохождения службы, а также ограничения некоторых общегражданских прав и свобод, обусловленные особенностями и спецификой военной службы. Реализация этих прав протекает в условиях сложной социально-экономической обстановки и правового нигилизма, поэтому является острой проблемой в деле социальной защиты военнослужащих.

Гарантированная социальная защищенность военнослужащих создает и обеспечивает престиж военной службы и, в конечном итоге, вопросы комплектования Вооруженных Сил Российской Федерации профессиональными, хорошо подготовленными кадрами. От решения этой проблемы во многом будет зависеть успех и судьба военной реформы, дальнейшее развитие Вооруженных Сил, их боеспособность и выполнение задач по защите Отечества.

Обеспечение социальной защищенности военнослужащих, в том числе установление и реализация льгот, пособий и компенсаций, является многоплановой проблемой. Ее решение заключается в законодательном закреплении прав и льгот военнослужащих и создании четко функционирующего правового механизма их исполнения. Кроме того, организация работы по социальной защищенности в воинской части (учреждении) зависит в первую очередь от уровня знаний норм права командирами (начальниками) и должностными лицами, которые призваны осуществлять и по должности обязаны решать вопросы социальной защиты своих подчиненных, и во вторую очередь — от знания своих прав самими подчиненными.

Отношение человека к выполнению своих служебных обязанностей в значительной степени определяется материально-бытовыми условиями, уровнем социальной и правовой защищенности. В армии, в силу специфики военной службы, последствия недостаточно эффективного решения этих вопросов проявляются особенно остро, воспринимаются людьми наиболее болезненно. Недостаточная социально-правовая защищенность крайне негативно отражается на морально-психологическом настрое военнослужащих, их отношении к выполнению служебных обязанностей. Это обстоятельство предъявляет повышенные требования к деятельности командиров (начальников), всех офицеров и прапорщиков, имеющих подчиненных, по обеспечению и охране прав вверенного им личного состава. Известный русский генерал А. А. Брусилов отмечал: “Ставлю заботу о солдате первейшей обязанностью всех начальствующих лиц”.

Обеспечение социальной и правовой защищенности военнослужащих является одной из важнейших обязанностей командиров (начальников) всех рангов. Это определено законами, воинскими уставами и является необходимым и существенным фактором воспитания личного состава, укрепления морально-психологического состояния военнослужащих, повышения боевой готовности и боеспособности войск.

Деятельность органов военного управления, должностных лиц по обеспечению правовой и социальной защиты военнослужащих получила название “военно-социальная работа”.

Первый учебный вопрос: «Нормативная база и органы, обеспечивающие правовую и социальную защиту военнослужащих».

Основополагающим документом военно-социальной работы является Конституция РФ. Статья 7 Конституции Российской федерации содержит один из важнейших принципов современного демократического государства, согласно которому создание условий, обеспечивающих достойную жизнь и свободное развитие человека, не является сугубо личным делом самого гражданина, а возводится в ранг общегосударственной политики.

В соответствии с Конституцией РФ в целях обеспечения социальной защиты военнослужащих в нашей стране за последние годы разработано и принято значительное количество нормативно-правовых актов о социальном обеспечении, правах и льготах военнослужащих. Основными среди них являются законы “О статусе военнослужащих”, “О воинской обязанности и военной службе”, “О пенсионном обеспечении лиц, проходивших военную службу, службу в органах внутренних дел, и их семей”, “О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим, проходящим военную службу на территориях государств Закавказья, Прибалтики и в Республике Таджикистан, а также выполняющим задачи в условиях чрезвычайного положения и вооруженных конфликтов”, “О ветеранах”, “Об обязательном государственном страховании жизни и здоровья военнослужащих, граждан, призванных на военные сборы, лиц рядового и начальствующего состава органов внутренних дел Российской Федерации и сотрудников федеральных органов налоговой полиции”.

Во исполнение этих законодательных актов принято более 50 Указов Президента РФ, постановлений Правительства РФ и других документов, уточняющих и конкретизирующих права и льготы военнослужащих и устанавливающих порядок их предоставления.

Созданная законодательная база является основой для проведения работы по социальной защите человека в военной форме.

Важным моментом в законотворческой практике нашего государства стало законодательное определение статуса военнослужащих. Это понятие включает в себя совокупность определенных законодательством прав, свобод и обязанностей граждан, находящихся на военной службе, а также уволенных в запас. Составной частью этого законодательного пакета являются льготы, компенсирующие военнослужащим ограничения некоторых общегражданских прав и свобод, обусловленных особенностями военной службы. Под льготами для военнослужащих понимаются предусмотренные федеральным законодательством права и преимущества различного характера, а также освобождение (полное или частичное) от установленных государством обязанностей для других категорий граждан Российской Федерации.

Создана система судебной защиты прав военнослужащих. До принятия Закона РФ “Об обжаловании в суд действий и решений, нарушающих права и свободы граждан” от 27 апреля 1993 г. и последовавших затем разъяснений Пленума Верховного Суда РФ от 21 декабря 1993 г. военнослужащие являлись наименее защищенной в правовом отношении категорией граждан. Они могли подавать жалобы на действия воинских должностных лиц, ущемляющих их права, только по команде в порядке подчиненности. Устранение такого положения существенно расширило возможности правовой защиты военнослужащих.

Таким образом, законодательство Российской Федерации нацелено, прежде всего, на повышение социальной защищенности военнослужащих, повышение стабильности их социального положения, сохранение значительной части прав и льгот после увольнения с военной службы.

Согласно статье 3 Федерального закона “О статусе военнослужащих” реализация мер правовой и социальной защиты военнослужащих, граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей возлагается на органы государственной власти, органы местного самоуправления, федеральные суды общей юрисдикции, правоохранительные органы в пределах их полномочий, а также является обязанностью командиров (начальников). Закон также определяет, что реализации прав военнослужащих, граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей могут также содействовать общественные объединения.

Круг органов и должностных лиц, занимающихся социальной защитой военнослужащих, определен и статьей 10 Устава внутренней службы Вооруженных Сил РФ, в которой говорится: “Государство гарантирует социальную и правовую защищенность военнослужащих, осуществляет меры по созданию им достаточного и достойного жизненного уровня, улучшения условий службы и быта. Обеспечение и охрана прав военнослужащих возлагаются на органы государственной власти и местного самоуправления, суды, правоохранительные органы, органы военного управления и командиров (начальников)”.

В системе органов законодательной власти решением проблем социальной защиты военнослужащих занимаются комитеты Государственной Думы по труду и социальной политике, по обороне, по делам ветеранов, по безопасности.

Наиболее заметную роль в решении этих вопросов играет Комитет Государственной Думы по обороне. Ему принадлежит основная роль в создании законодательной базы социальной защиты военнослужащих. По инициативе комитета регулярно проводятся парламентские слушания по этим проблемам.

В Совете Федерации вопросами социальной защиты военнослужащих в той или иной степени занимаются Комитет по вопросам социальной политики и Комитет по вопросам безопасности и обороны.

При Президенте Российской федерации созданы и действуют Комиссия по правам человека. Временная наблюдательная комиссия по соблюдению конституционных прав и свобод граждан. Совет по социальной политике, другие органы, которые также вносят свой вклад в решение социальных проблем военнослужащих.

В системе исполнительной власти общее руководство деятельностью по осуществлению социальной защиты военнослужащих возложено на Правительство РФ, которое согласно статье 15 Федерального закона “Об обороне” несет ответственность за состояние и обеспечение Вооруженных Сил Российской Федерации, организует обеспечение Вооруженных Сил материальными средствами и услугами по их запросам, руководит деятельностью по вопросам обороны подведомственных ему федеральных органов исполнительной власти, решает другие вопросы на основе и во исполнение принятых Государственной Думой и утвержденных Президентом России законов.

Важное место в системе органов исполнительной власти, занимающихся решением проблем социальной защиты военнослужащих, принадлежит Министерству труда и социального развития, в рамках которого создан и функционирует Департамент по социальным вопросам граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей.

Значительную роль в обеспечении социальных гарантий военнослужащих занимают органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органы местного самоуправления. Согласно статье 7 Федерального закона “Об обороне” в их функции входит обеспечение потребностей Вооруженных Сил в материальных средствах и других ресурсах и услугах, по их заказам; обеспечение исполнения законодательства Российской Федерации о социальных гарантиях для граждан в связи с военной службой, их участием в военных действиях, а также для членов их семей.

Вопросами социальной защиты этих категорий граждан в Российской Федерации занимаются также многочисленные общественные объединения — советы, фонды, ассоциации и т. п.

Сегодня в нашей стране зарегистрировано более сотни общественных организаций, которые приоритетным направлением своей деятельности считают социальную защиту военнослужащих, ветеранов и инвалидов военной службы, а также членов их семей. Налаживание конструктивного сотрудничества с этими неправительственными организациями, общественными объединениями, координация их усилий в деле обеспечения социальной защиты военнослужащих относятся к числу важнейших задач военно-социальной работы.

Непосредственно в рамках Вооруженных Сил военно-социальная работа организуется Министерством обороны Российской Федерации. В соответствии со статьей 14 федерального закона “Об обороне” Министерство обороны заказывает и финансирует производство и закупку продовольствия, вещевого и другого имущества, материальных и иных ресурсов для Вооруженных Сил, обеспечивает социальную защиту военнослужащих, гражданского персонала армии и флота, граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей.

С помощью правовых средств министр обороны через Генеральный штаб, своих заместителей, главнокомандующих видами Вооруженных Сил, начальников главных и центральных управлений обеспечивает строгое и точное выполнение в войсках (силах) законов, указов Президента Российской Федерации, постановлений Правительства РФ, а также собственных решений по социальной защите военнослужащих на основе выделяемых Министерству обороны материальных и денежных средств, прежде всего — из федерального бюджета.

Второй учебный вопрос: «Военно-социальная работа — средство социальной и правовой защиты».

Многолетняя практика показывает, что одним лишь изданием закона не достигается цель, которую преследовал законодатель. Закон создает только правовую основу для решения тех или иных вопросов. Для того же, чтобы он “заработал”, воплотился в практику, необходим отлаженный механизм правореализации, который представляет собой деятельность различных субъектов (государственных органов, учреждений и должностных лиц) по выработке правовых норм и их выполнению.

В сфере социальной защиты военнослужащих этот механизм включает в себя:

соответствующие правовые нормы и совокупность юридических средств их осуществления;

активную деятельность соответствующих субъектов, наделенных определенными полномочиями по социальной защите военнослужащих;

реальную возможность военнослужащих самостоятельно защищать свои права в случае их нарушения, а также конкретные социальные условия, в которых разворачивается правореализующий процесс.

Военно-социальная работа призвана способствовать выполнению норм законодательства о социальной защите военнослужащих и, таким образом, является составной частью механизма правореализации.

Военно-социальная работа — это относительно самостоятельное направление деятельности командиров, других должностных лиц, органов военного управления. Она обладает специфическими признаками, имеет свою правовую основу, является важным фактором успешного решения задач, стоящих перед Вооруженными Силами.

По своему содержанию военно-социальная работа включает:

изучение и прогнозирование развития социальных процессов в воинских коллективах и районах дислокации воинских частей;

выработку, принятие и реализацию исполнения управленческих решений по осуществлению социальной защиты военнослужащих;

организацию и проведение правового воспитания различных категорий военнослужащих;

обеспечение индивидуальной помощи различным категориям военнослужащих в целях разрешения конкретных социально-правовых проблем;

обучение командиров, других должностных лиц правовым основам служебной деятельности по осуществлению социальной защиты подчиненных;

рассмотрение и разрешение жалоб и заявлений военнослужащих и членов их семей;

взаимодействие с органами государственной власти и местного самоуправления, общественными объединениями по вопросам социальной защиты военнослужащих и членов их семей.

Исходя из этого, военно-социальную работу в Вооруженных Силах Российской Федерации можно определить как осуществляемую в тесном взаимодействии с органами государственной власти, общественными объединениями правоприменительную и правоисполнительную деятельность органов военного управления, воинских должностных лиц по реализации установленных законодательством прав и льгот военнослужащих и членов их семей, созданию на этой основе социальных условий, необходимых для более эффективного решения задач боевой готовности, укрепления правопорядка и воинской дисциплины, поддержания высокого уровня морально-психологического состояния военнослужащих.

Третий учебный вопрос: «Правовая и социальная защита подчиненных — важнейшая задача офицеров».

Определяющую роль в организации и проведении военно-социальной работы непосредственно в войсковых частях и подразделениях играют соответствующие командиры (начальники). На важность этой стороны деятельности командиров указывали многие видные российские военачальники прошлого. Так, адмирал С. О. Макаров требовал от командного состава: “…Нравственный и служебный долг офицера — неусыпно следить за довольствием и бытом матроса”.

Основные направления деятельности командиров (начальников) по обеспечению правовой и социальной защиты подчиненных заключаются:

в организации правовой подготовки личного состава;

обеспечении сбережения и правильного использования финансовых и других материальных средств, их рачительного расходования в интересах социальной защиты военнослужащих;

организации работы по разрешению жалоб и заявлении военнослужащих;

осуществлении контроля за исполнением законодательства о социальной защите.

Юридические полномочия командиров и начальников в области военно-социальной работы широки и многообразны. Являясь единоначальниками, они несут личную ответственность за все стороны жизни вверенных им частей и подразделений, за материальное, медицинское, финансовое, социально-правовое и бытовое обеспечение. Они обязаны принимать меры к решению бытовых вопросов и обеспечению правовой и социальной защиты подчиненных, создавать условия для их культурного роста и отдыха, укрепления здоровья и физического развития, при необходимости ходатайствовать за них перед вышестоящими начальниками.

В интересах решения социальных проблем Устав внутренней службы Вооруженных Сил РФ (статья 80) вменяет в обязанность командирам:

своевременное истребование и организацию получения, хранения и учет материальных средств, их подвоз и выдачу подчиненным;

обеспечение полноты доведения до личного состава положенных денежного и других видов довольствия;

организацию экономного и целесообразного расходования материальных и денежных средств;

постоянную заботу об улучшении торгово-бытового обслуживания подчиненных, соблюдение при этом принципов социальной справедливости и гласности;

повышение своих правовых знаний;

твердое знание законов, относящихся к своей служебной деятельности, и положений воинских уставов.

Главенствующая роль в организации военно-социальной работы непосредственно в войсках принадлежит командиру полка. Пользуясь предоставленными ему правами и выполняя возложенные на него обязанности, командир части издает приказы и другие акты военного управления, посредством которых он осуществляет реализацию законодательства о социальной защите военнослужащих. С этой целью командир в изданных им актах указывает конкретных исполнителей законов и что им предписывается сделать, а также определяет сроки выполнения поставленных задач и другой порядок действия подчиненных при их выполнении. Так, в соответствии со статьей 91 Устава внутренней службы Вооруженных Сил РФ командир полка:

утверждает график отпусков военнослужащих, устанавливает распорядок дня и регламент служебного времени;

принимает меры по улучшению быта военнослужащих, сохранению и укреплению здоровья личного состава;

рассматривает и утверждает раскладку продуктов на неделю, организует ежедневный контроль за качеством приготовления и полнотой выдачи пищи, еженедельно лично проверяет качество приготовления пищи.

Важное место в обеспечении социальной защиты подчиненных занимают издаваемые командиром части ежедневные приказы по строевой части. Этими приказами реализуются многие права и льготы военнослужащих: предоставление отпусков, производство дополнительных денежных выплат, направление на учебу, на лечение и т. п.

Обязанности по обеспечению социальной и правовой защиты военнослужащих возлагаются и на других должностных лиц. Например, начальник штаба полка согласно уставным обязанностям составляет график отпусков военнослужащих полка и контролирует его выполнение. Он обязан постоянно знать наличие людей, наличие и состояние материальных средств, повседневно руководить их учетом в полку; организовывать и не реже двух раз в год проводить проверку наличия материальных средств, а также их хранения непосредственно в подразделениях.

Согласно статье 97 Устава внутренней службы Вооруженных Сил РФ заместитель командира полка по воспитательной работе отвечает за действенность работы по социально-правовой защите военнослужащих, за социально-правовое обеспечение. На него возлагается обязанность организовывать и проводить работу по обеспечению социальной справедливости в отношении военнослужащих, членов их семей, гражданского персонала, знать их нужды и запросы, принимать меры к своевременному разрешению обоснованных жалоб и заявлений, а также восстановлению нарушенных прав. В целях решения социальных проблем личного состава заместитель командира по воспитательной работе обязан поддерживать связи с органами государственной власти и местного самоуправления, общественными объединениями.

Широкий круг обязанностей по реализации социально-экономических прав военнослужащих возлагается на заместителя командира полка по тылу, который отвечает за торгово-бытовое обеспечение личного состава и состояние казарменно-жилищного фонда.

Он обязан организовывать:

своевременное обеспечение материальными средствами и доброкачественное питание личного состава;

доведение положенных норм материальных средств до каждого военнослужащего;

правильную эксплуатацию и своевременный ремонт всех жилых и нежилых зданий;

банно-прачечное обслуживание подразделений полка.

В его обязанности также входит постоянная забота о внешнем виде личного состава, своевременной выдаче обмундирования, его подгонке и ремонте.

На командира роты возлагается обязанность своевременно обеспечивать военнослужащих роты положенным довольствием, заботиться о быте своих подчиненных и вникать в их нужды, следить за соблюдением ими правил личной гигиены.

Командир взвода согласно уставу обязан заботиться о быте подчиненных и вникать в их нужды.

За упущения в исполнении этих обязанностей предусмотрена юридическая ответственность. В Уставе внутренней службы Вооруженных Сил РФ подчеркнуто, что командиры (начальники), виновные в неисполнении обязанностей по реализации прав и законных интересов военнослужащих, несут установленную законом ответственность.

Реформа Вооруженных Сил Российской Федерации предполагает необходимость совершенствования военно-социальной работы. Первоочередными задачами при этом являются:

повышение ответственности командиров и начальников всех степеней за реализацию установленных законодательством прав и льгот военнослужащих и членов их семей;

усиление социальной направленности деятельности военных руководителей, какие бы должности они ни исполняли;

осмысление сути социальной политики государства и специфических направлений ее реализации в Вооруженных Силах посредством военно-социальной работы и др.

Командир обязан сочетать профессиональную компетентность и социальную направленность своей деятельности, личную дисциплинированность и высокую требовательность к подчиненным, служить примером для них в сфере социальных отношений, иметь соответствующую социально-педагогическую подготовку. Он должен хорошо понимать сущность военно-социальной работы, ее цели и задачи, уметь реализовывать эти знания в практической деятельности в подразделении, части, соединении, доходя до каждого военнослужащего и его семьи, знать основные ее сферы и направления, проявлять такт в общении с людьми, заботиться о качественной подготовке подчиненных офицеров не только как военных специалистов, но и как социальных работников.

Важнейшей обязанностью командиров (начальников) является организация и ведение войскового хозяйства, обеспечение рачительного использования финансовых и других материальных средств в интересах социальной защиты подчиненного личного состава.

В соответствии с Положением о войсковом (корабельном) хозяйстве, введенным в действие приказом министра обороны 1977 г. № 105, все должностные лица воинской части, ведающие войсковым (корабельным) хозяйством, обязаны:

правильно определять потребность и знать обеспеченность подразделений и частей материальными и денежными средствами для создания необходимых материально-бытовых условий личному составу;

своевременно истребовать и получать положенные части материальные средства и организовывать бесперебойное обеспечение ими подразделений;

организовывать и контролировать учет, правильное хранение, сбережение и своевременное освежение запасов материальных средств всех видов;

осуществлять контроль за правильным, экономным и целесообразным расходованием (использованием) материальных и денежных средств, принимать необходимые меры по предотвращению порчи, хищения и нерационального расходования материальных средств.

В низовом звене важнейшей задачей офицеров и прапорщиков является организация и ведение ротного хозяйства, которые должны быть направлены на создание условий, обеспечивающих образцовый внутренний порядок, сохранность, правильное содержание имеющегося в роте имущества в целях удовлетворения материально-бытовых и культурных потребностей личного состава.

Ротное хозяйство организует командир роты, который несет основную ответственность за его состояние и обеспечение личного состава положенными материальными средствами. Помощниками и исполнителями распоряжений командира роты по ведению хозяйства являются командиры взводов и старшина роты. Они обязаны:

знать нормы снабжения материальными средствами и порядок обеспечения ими личного состава;

осуществлять контроль за правильным использованием и расходованием материальных средств;

проводить проверки наличия и качественного состояния материальных средств в установленные сроки.

Содержание и эксплуатация закрепленных за ротой помещений и специального оборудования должны обеспечивать нормальные бытовые и санитарно-гигиенические условия для личного состава. Во всех ротах должен строго соблюдаться установленный порядок размещения военнослужащих, содержания, отопления, проветривания и освещения помещении, эксплуатации казарменного инвентаря, мебели и другого имущества.

Четвертый учебный вопрос: «Работа с жалобами и заявления военнослужащих».

Не менее важным направлением деятельности командиров (начальников) по обеспечению социальной и правовой защиты подчиненного личного состава является работа по рассмотрению и разрешению жалоб, заявлений и предложений военнослужащих.

Эта работа регулируется в настоящее время главой 5 Дисциплинарного устава Вооруженных Сил РФ, а также Инструкцией о порядке рассмотрения предложений, заявлений, жалоб и приеме посетителей в воинских частях и учреждениях, утвержденной приказом министра обороны.

Указанными нормативными актами запрещается препятствовать подаче жалобы военнослужащими и подвергать их за это наказанию, преследованию либо ущемлению по службе. Виновный в этом командир подлежит привлечению к ответственности в соответствии с законодательством.

Командир (начальник) должен чутко и внимательно относиться к поступившим предложениям, заявлениям и жалобам. Он несет личную ответственность за своевременное их рассмотрение и принятие мер.

Законодательство определяет командиру трехдневный срок на рассмотрение предложения (заявления, жалобы). Если жалоба будет признана обоснованной, командир обязан немедленно принять меры по ее удовлетворению, а также по выявлению и устранению причин, вызывающих обоснованные жалобы военнослужащих и других граждан. Он должен полнее использовать содержащуюся в них информацию для изучения и исправления положения дел в подразделениях.

Если командир (начальник), получивший жалобу, не имеет достаточных прав для удовлетворения просьбы заявителя, то он обязан не позднее, чем в пятидневный срок направить жалобу подчиненного по команде в установленном порядке.

В случаях, когда жалоба военнослужащего не содержит необходимых сведений для принятия решения о том, куда следует ее направить для рассмотрения, или когда требуются дополнительные сведения или иное оформление для передачи ее по команде в соответствующее учреждение, она немедленно возвращается военнослужащему, подавшему ее, с указанием причин возврата. При этом запрещается пересылать заявления и жалобы на рассмотрение тех лиц, действия которых обжалуются. О направлении жалобы в другое учреждение обязательно уведомляется военнослужащий, подавший данную жалобу.

Предложения, заявления и жалобы считаются разрешенными, если рассмотрены все поставленные в них вопросы, по ним приняты необходимые меры и даны исчерпывающие ответы, соответствующие законодательству. Отказ в удовлетворении запросов, изложенных в жалобе, доводится до сведения военнослужащего, подавшего жалобу, со ссылкой на нормативный акт и с указанием мотивов отказа, а также с разъяснением порядка обжалования принятого решения.

Установлены следующие сроки принятия решений по предложениям, заявлениям и жалобам военнослужащих: в воинских частях — не позднее 7 дней со дня поступления; в управлениях округов, флотов и в Министерстве обороны — в срок до 15 дней со дня их поступления. В случае если для разрешения жалобы необходимо проведение специальной проверки, истребование дополнительных материалов и принятие других мер, сроки разрешения жалобы могут быть в порядке исключения продлены командиром воинской части, но не более чем на 15 дней, с сообщением об этом военнослужащему, подавшему жалобу.

При рассмотрении жалобы не допускается разглашение командиром (начальником) или другим лицом, принимающим участие в ее рассмотрении, сведений о личной жизни военнослужащего без его согласия.

Пятый учебный вопрос: «Правовое воспитание военнослужащих».

Важнейшим средством обеспечения правовой и социальной защиты военнослужащих является осуществление их правового воспитания, совершенствование правовой подготовки.

С одной стороны, хорошо зная свои права, военнослужащие увереннее себя чувствуют при отстаивании своих интересов, имеют возможность требовать соблюдения своих прав и льгот от соответствующих органов и должностных лиц. С другой стороны, знание права должностными лицами, которым вменена в обязанность реализация этого законодательства, также в значительной степени повышает гарантии социальной защищенности военнослужащих. Очень часто именно в недостаточной правовой подготовке как командиров и начальников, так и подчиненных коренятся причины многих социальных проблем военнослужащих. Командир (начальник), какую бы должность он ни занимал, должен выступать профессиональным исполнителем законодательства о социальной защите военнослужащих, специалистом, знающим приемы и правила реализации законных прав подчиненных, обладать соответствующими навыками исполнения нормативных актов по этим вопросам. В свое время генерал М. И. Драгомиров требовал от офицеров: “…Будьте сами рабом закона, и ваш подчиненный станет таким же”. Сегодня этот принцип актуален, как и прежде.

Общеизвестно, что управление в правовом государстве осуществляется не с помощью командно-нажимных методов, а посредством законов. Но для этого их надо знать, а главное — правильно применять на практике. Расхождение между словом и делом, между декларируемым законом и реальными действиями недопустимо.

Знание права не сводится к простой осведомленности о тех или иных правовых нормах. Оно обязательно предполагает их осмысление, понимание не только буквы, но и духа закона, его сущности и значения для правильной организации воинской службы. Это дает возможность принимать верные решения, основываясь на понимании смысла и общей направленности законодательства, его принципов и нравственной сути.

Не все нарушают закон в силу его незнания или отсутствия достаточно прочных навыков правильного его применения. Немало фактов умышленного нарушения закона, попыток действовать в обход его, подменяя законные пути и средства решения задач соображениями так называемой “целесообразности”. Причины этого различны. Но во всех подобных случаях обладание правовыми знаниями не переросло у тех, кто идет на нарушение, в новое качество — высокий уровень правосознания и правовой культуры.

Все это подтверждает исключительно важное значение деятельности командиров (начальников) по осуществлению правового воспитания подчиненных, а также по повышению собственных правовых знаний и навыков деятельности в сфере социальной защиты подчиненных.

На практике правовое воспитание осуществляется, с одной стороны, путем разъяснения и изучения действующего законодательства, а с другой — практическим воздействием на сознание и чувства людей при организации службы в строгом соответствии с требованиями законов и воинских уставов. Основными средствами правового воспитания являются:

правовая пропаганда, правовое обучение, правовое самообразование, а также поддержание твердого уставного порядка; личный пример командиров (начальников);

правильная дисциплинарная практика;

своевременное и законное разрешение жалоб, заявлений и предложений;

правоохранительная деятельность органов военной юстиции;

личное участие военнослужащих в работе по укреплению законности и правопорядка.

Шестой учебный вопрос: «Контроль за реализацией социальной и правовой защиты».

Важное значение имеет четко налаженная деятельность командиров и начальников по осуществлению контроля и проверки исполнения законодательства о социальной защите военнослужащих. В соответствии с общевоинскими уставами на командиров (начальников) возложена обязанность проводить регулярные проверки наличия и движения материальных средств в подчиненных частях и подразделениях, следить за полнотой доведения до подчиненных установленных норм довольствия, производить осмотры и опросы личного состава. В случае выявления недостатков командир обязан принять все меры по привлечению к ответственности виновных лиц, возмещению причиненного ими ущерба, восстановлению нарушенных прав подчиненных.

Этим же целям служит проведение регулярных проверок и инспектирования подчиненных войск (сил) вышестоящими органами военного управления. Путем инспектирования и проверок детально изучаются все стороны социального обеспечения военнослужащих, условия их жизни и быта, полнота реализации установленных законом их прав и льгот. На основе полученных данных оценивается реальный уровень социальной защищенности военнослужащих и их семей, а также состояние законности в этой сфере. Таким путем вскрываются нарушения правовых норм, их причины и условия и принимаются конкретные меры по устранению выявленных недостатков.

Все вышесказанное позволяет сделать вывод, что социальная и правовая защита граждан является ключевой функцией социального государства, провозглашенного Конституцией Российской Федерации. Острота социальной ситуации в стране, в Вооруженных Силах РФ требует от органов военного управления, воинских должностных лиц принятия конкретных мер по смягчению и предотвращению негативного влияния неблагоприятных социальных факторов на социально-правовой статус военнослужащих. Осуществление социальной и правовой защиты вооруженных защитников Отечества — необходимое и существенное условие поддержания на должном уровне боевой готовности и боеспособности войск, важнейший фактор воспитания личного состава.

Важнейшей особенностью сегодняшнего этапа военного строительства является перенесение центра тяжести с нормотворческой на организационную, правоисполнительную работу. Именно слабая организационная работа субъектов военно-социальной деятельности, в том числе некоторых командиров (начальников), по реализации законодательства о социальной защите военнослужащих не позволяет в полной мере решать проблемы военнослужащих и граждан, уволенных с военной службы, обеспечить рачительное использование средств, выделяемых на эти цели из федерального бюджета. А это означает, что роль и значение военно-социальной работы в условиях военной реформы будут неуклонно возрастать.

Заключительная часть – 3 минуты:

напоминаю тему, цели занятия и определяю степень их достижения;

отвечаю на вопросы;

ставлю задачу на самостоятельную подготовку.

Библиографический список

Социально-правовая защита военнослужащих, лиц, уволенных с военной службы, членов их семей и иных граждан РФ» (сборник нормативных актов 1994 г.).

Материальное и социальное обеспечение граждан, проходящих военную службу и членов их семей» (Справочное пособие 1998 г.).

Военно-социальная работа (Методическое пособие ГУВР МО РФ 1999 г.).

Российское государство, армия и воинское воспитание (Учебное пособие МО РФ ГУВР 1999 г.).

Конституция Российской Федерации 1993 г.

Федеральный Закон Российской Федерации «Об обороне» от апреля 1996 г.

Федеральный закон Российской Федерации «О воинской обязанности и военной службе » от 11 февраля 1993 года.

Федеральный закон Российской Федерации «О статусе военнослужащих» от 22 января 1993 года № 4338-1, с изменениями и дополнениями, внесенными Федеральным законом от 24 ноября 1995 г № 178 ФЗ.

Пчелинцева Л. М., Пчелинцев С. В. Справочник: Федеральные законы и иные нормативные и правовые акты.// Санкт-Петербург: Издательство “Альфа”, 1997.

Реферат: Разработка и реализация плана исследований (на примере компании La Ruth Chemical)

Реферат

по курсу «Маркетинг»

«Разработка и реализация плана исследований (на примере компании La Ruth Chemical)»

1. Выбор методов сбора данных

Можно выделить следующие методы сбора данных при проведении опросов с участием интервьюеров или при самостоятельном заполнении анкет респондентами:

1. Интервьюирование, осуществляемое на дому у респондента. Возможно предварительное согласование сроков интервью по телефону.

При таком способе обычно легче установить доверительные отношения, возможен показ образцов товара, рекламных материалов и т.п. Домашняя обстановка настраивает на достаточно длительное интервью с высокой степенью концентрации на проводимом обследовании. Однако это дорогой метод сбора данных.

2. Интервьюирование посетителей крупных магазинов. Компании, проводящие такие обследования, могут в крупных магазинах иметь свои офисы. Посетители магазина опрашиваются интервьюером в помещении магазина или могут приглашаться для дачи интервью в офис. С помощью данного метода без использования специальных методических подходов трудно обеспечить репрезентативность результатов обследования и вдумчивое отношение опрашиваемых к задаваемым вопросам. По сравнению с первым методом данный метод является более дешевым.

3. Интервью в офисах. Используется обычно при сборе информации о продукции производственно-технического и офисного назначения. Этот метод по существу обладает теми же достоинствами и недостатками, как и первый метод, однако имеет более высокую стоимость проведения, обусловленную использованием более квалифицированных интервьюеров.

4. Традиционное телефонное интервью. К числу достоинств данного метода сбора данных относится следующее: относительно низкая стоимость, возможность охватить большое число респондентов и обеспечить высокий уровень репрезентативности, возможность проведения за относительно короткий период времени. Данному методу присущи следующие недостатки: невозможность что-либо показать респонденту, невозможность интервьюеру иметь личное впечатление от встречи с респондентами. (Вместе с тем отсутствие личного контакта порой способствует получению правдивых ответов на вопросы о потреблении алкоголя, противозачаточных средств и т.п.) Далее — трудность получения пространных ответов на большое число вопросов, так как терпение респондента может иссякнуть. Кроме того, трудно проверить качество проведенного интервью и установить, все ли запланированные респонденты в реальности были опрошены. Для контроля за качеством проведенного обследования руководство может организовывать повторные проверочные звонки к ранее опрошенным респондентам.

5. Телефонное интервью из специально оборудованного помещения, где одновременно работают несколько интервьюеров, к телефонам которых могут подсоединяться контролеры. Помимо хороших возможностей контроля качества работы интервьюеров, данный метод по сравнению с традиционным телефонным интервью обеспечивает снижение затрат за счет объединения ресурсов (материально-технических, программных и др.).

6. Телефонное интервью с помощью компьютера. Многие компании, занимающиеся опросом потребителей, специально оборудованные помещения для телефонного интервьюирования оснащают специальной компьютерной техникой. Эта техника осуществляет автоматический набор телефонных номеров респондентов, после чего на мониторе появляется вступительный текст, а затем — последовательно задаваемые вопросы с возможными вариантами ответов. Интервьюер зачитывает респонденту вопросы и с помощью кода фиксирует названный вариант ответа. При этом следующий вопрос формулируется в зависимости от варианта ответа на предыдущий вопрос. Компьютерная база ответов и их статистическая обработка осуществляются автоматически в реальном масштабе времени. В ряде случаев анализ только части ответов позволяет принять определенные решения и прекратить дальнейший опрос, экономя время и ресурсы.

7. Полностью компьютеризованное интервью. В данном случае в дополнение к ранее описанному методу респондент отвечает на вопросы путем нажатия на кнопки своего телефона или вопросы появляются на мониторе его компьютера, и респондент вводит ответы, используя обычную компьютерную клавиатуру.

8. Групповое самостоятельное заполнение анкет. Такой подход используется для удобства и удешевления интервьюирования.

Например, перед двадцатью-тридцатью членами группы демонстрируется рекламный ролик, после чего они индивидуально отвечают на вопросы анкеты, касающиеся оценки данного ролика. Участниками группы могут быть школьники одного класса, студенты одной учебной группы, отдыхающие какого-либо дома отдыха и т.д. Возможна обратная связь с интервьюером.

9. Самостоятельное заполнение оставленных анкет. Является вариантом обследования на основе самостоятельного заполнения анкет. После предварительного устного разъяснения целей и задач проводимого обследования анкета оставляется у респондента. Заполненную анкету, спустя определенное время, или забирают у респондента, или он отсылает ее по почте в конверте с оплаченным ответом. Данный метод применяется при проведении опросов на ограниченной территории, не требующей от интервьюера больших передвижений. Этот метод характеризуется высокой степенью возврата ответов, минимальным влиянием интервьюера на опрашиваемых, относительной дешевизной и хорошим контролем за формированием группы респондентов. В качестве респондентов могут выбираться сотрудники одной организации, жильцы отеля, посетители магазина и т.п.

10. Обследование по почте. Вопросы и ответы на них посылаются по почте.

Достоинства данного метода обусловлены тем, что не надо нанимать интервьюеров, легкостью формирования групп целевых респондентов, его дешевизной. Этот метод обладает теми же недостатками, что и методы самостоятельного заполнения анкет без участия интервьюера, рассмотренные выше. Кроме того, этот метод характеризуется низким процентом возвращенных ответов, он ориентирован в основном на достаточно грамотных людей, проживающих в странах с эффективной почтовой системой. Существует возможность искажения результатов за счет того, что ответившие респонденты по своему социальному положению, отношению к определенному товару, рекламе и т.п. отличаются от тех, кто не ответил на анкету (самовыборка респондентов).

Выбор конкретных методов обследований основан на учете следующих групп факторов: цели и ресурсы исследователя; характеристики респондентов; характеристики вопросов, задаваемых исследователем. Кратко охарактеризуем эти три группы факторов.

Цели сбора данных вытекают из целей проводимого маркетингового исследования. В основе их определения лежат требования получения информации желаемого качества. Последнее определяется отпущенным временем на принятие решения и имеющимися ресурсами.

К числу наиболее быстро реализуемых методов относятся телефонный опрос и интервьюирование посетителей крупных магазинов. Гораздо больше времени требует реализация персонального интервьюирования, опроса по почте.

Отсутствие достаточных денежных средств также оказывает влияние на выбор метода сбора данных. Например, если исследователь желает, чтобы выборка состояла из 1000 респондентов, а на эти исследования отпущено 5000 долларов, то кажется невозможным нанять интервьюеров при плате 20 долларов за одно интервью, поскольку в данном случае интервьюерам придется заплатить 20 000 долларов. В данном примере придется использовать более дешевые методы, например телефонное интервью.

Качество собранных данных оценивается многими параметрами, которые будут рассмотрены достаточно подробно в последующих разделах учебника. Здесь же будут отмечены только два аспекта понятия «качество собранных данных»: возможность распространять выводы, полученные от сбора информации для определенной выборки, на всю совокупность в целом, и полнота информации, полученной от каждого опрошенного. Этим критериям, например, в гораздо большей степени удовлетворяет информация, полученная при личной встрече интервьюера с респондентом, чем при интервьюировании по телефону.

Следует рассмотреть, по крайней мере, четыре характеристики целевой группы респондентов, влияющие на выбор метода сбора данных:

Процент респондентов, обладающих требуемыми характеристиками, в общей совокупности опрашиваемых. Например, если испытывается концепция низкокалорийных продуктов питания, приготавливаемых в микроволновой печи, то в качестве целевых респондентов следует рассматривать домохозяек, имеющих микроволновые печи и которые в течение последних шести месяцев покупали низкокалорийные продукты питания.

Желание участвовать в опросе. Исследователя всегда беспокоит высокая степень отказа респондентов от участия в обследовании. Можно выделить два типа причин нежелания принять участие в любом обследовании. Первый обусловлен некими обобщенными чувствами подозрительности и стремлением никого не допускать в свою личную жизнь: определенная категория людей просто не хочет принимать участие в любом опросе. Второй обусловлен специфическими обстоятельствами проведения конкретного обследования. Например, некоторые респонденты не желают обсуждать определенные темы. Выбранный метод опроса влияет на степень желания участвовать в обследовании. Так, люди находят более трудным отказаться от участия в личном интервью, чем в почтовом опросе. Обычно используются различные методы стимулирования желания принять участие в обследовании: денежная оплата, небольшие подарки (ручки, зажигалки и др.) и т.п.

Возможность принятия участия в опросе. Даже если потенциальный респондент удовлетворяет двум вышеизложенным требованиям, он в силу тех или иных причин может не принять участие в обследовании (командировка, болезнь, неожиданные семейные обстоятельства, забывчивость и т.п.). Обычно личные контакты с потенциальными респондентами увеличивают вероятность их участия в обследовании, в то время как опрос по почте не обладают подобным стимулирующим социальным воздействием.

Разнообразие респондентов, характеризующее степень, в которой перспективные респонденты обладают некоторыми ключевыми чертами. Например, если только малая часть целевой совокупности посещает крупные универсальные магазины, то опрос посетителей таких магазинов не даст репрезентативных результатов. Чем более разнообразной является целевая группа, тем более личностный подход для обеспечения участия в обследовании нужных респондентов должны использовать исследователи.

Выбор методов сбора данных во многом определяется характером вопросов. Здесь прежде всего следует выделить уровень сложности задач, которые ставятся перед респондентами. Например, тестирование вкусовых качеств какого-то продукта питания или испытание телевизионной рекламы требуют достаточно сложной подготовки, специального оборудования, отдельных помещений и четкого контроля за процедурами их реализации.

Существенное влияние на выбор метода сбора данных оказывает степень чувствительности изучаемой темы, то есть степень затрагивания личных интересов, взглядов, морально-этических аспектов (сдача крови, расовые проблемы, личная гигиена, пожертвования в благотворительных целях и др.). Опыт изучения данных проблем говорит о том, что здесь менее всего подходит персональное интервью, а чаще всего используется телефонное интервью или интервью с помощью компьютера.

2. Вопросник и порядок его разработки

Главными инструментами реализации методов наблюдения и опроса являются анкета (вопросник) и механические устройства, например, счетчики количества людей, кино- и видеокамеры. Ниже будет чаше использоваться термин «вопросник», поскольку он носит более общий характер. Анкета применяется только при письменных ответах на поставленные вопросы.

Вопросник — опросный лист для получения каких-то сведений. Он выполняет следующие функции: 1. Переводит цели исследования в вопросы. 2. Стандартизирует вопросы и форму ответа на них. 3. Текст и последовательность вопросов способствуют кооперации интервьюера с респондентами, стимулируют получение ответов на все вопросы. 4. При автоматическом введении данных вопросника в компьютер ускоряется анализ результатов исследования. 5. Служит целям проверки надежности и достоверности оценок.

Перечень данных функций подчеркивает важность уделения серьезного внимания составлению вопросников. Обычно этот процесс осуществляется в следующей последовательности:

Определение целей опроса.

Выбор методов сбора данных.

Разработка вопросов.

Оценка вопросов.

Одобрение со стороны клиента.

Тестирование.

Уточнение анкет.

Определение целей опроса и выбор методов сбора данных были рассмотрены ранее. Ниже характеризуется процесс непосредственного составления вопросника. Этот процесс носит итеративный характер и направлен на последовательное уточнение вопросника, повышение вероятности получения достоверных ответов, исключения влияния содержания вопросов и их формата на получаемые ответы. Кроме того, заказчику данного опроса также должно быть дано право оценить содержание вопросника; ему может быть дано право поставить свою подпись на экземпляре анкеты перед ее копированием. Заказчик прежде всего оценивает вопросник с точки зрения целей проводимого обследования и полноты охвата исследуемой проблемы.

Вопросник обычно состоит из трех частей: введения, реквизитной части и основной части.

Главная задача введения — убедить респондента принять участие в опросе. Оно должно содержать цель проводимого опроса и должно показать, какую пользу получит респондент, приняв участие в опросе. Кроме того, из введения должно быть понятно, кто проводит данный опрос и сколько потребуется времени для ответа на поставленные вопросы. Если опрос проводится по почте, введение может быть написано в виде сопроводительного письма.

В реквизитной части приводится информация, касающаяся респондентов: возраст, пол, принадлежность к определенному классу, род занятий, семейное положение, имя и адрес для частных лиц и для организаций: размер, месторасположение, направление производственно-хозяйственной деятельности, положение респондента в организации, его имя. Кроме того, необходимо идентифицировать сам вопросник, то есть дать ему название, указать дату, время и место проведения опроса, фамилию интервьюера.

При разработке основной части вопросника следует обратить внимание на: тип вопросов (формат ответов), содержание вопросов и их число, последовательность представления вопросов в анкете, наличие контрольных вопросов.

Существует три основных формата задаваемых вопросов: открытые вопросы, закрытые вопросы и вопросы со шкалой ответов.

Открытый вопрос — вопрос анкеты, позволяющий опрашиваемому на вопрос отвечать своими словами, что дает ему возможность чувствовать себя при ответе на вопрос достаточно свободно, приводить примеры, иллюстрации. Открытые вопросы часто приводятся в начале анкеты для «разминки» респондентов. Примером открытого вопроса является вопрос: «Что Вытдумаете о..?» В таких вопросах отсутствует предвзятость, стремление навязать определенный ответ. Однако ответы на открытые вопросы требуют достаточно больших затрат времени. Кроме того, полученные ответы могут быть интерпретированы по-разному.

Закрытый вопрос включает все возможные варианты ответов, из которых опрашиваемый делает свой выбор. Существует два варианта таких вопросов:

1. Дихотомический, типа: «Имеете ли Вы счет в банке?» В данном случае имеется только два варианта ответа: да, нет.

2. Многовариантного выбора, типа: «Где Вы храните свои сбережения?» со следующими, скажем, вариантами ответов:

в банке;

в страховой компании;

в строительной компании;

дома,

из которых респондент может выбрать один или несколько ответов.

Использование данного типа вопросов активизирует деятельность респондентов по заполнению анкет, облегчает процесс ввода полученных данных.

Недостатками вопросов с многовариантным выбором являются:

1. Трудности формулирования всех возможных вариантов ответов, характеристик или факторов.

2. Трудности, обусловленные необходимостью использовать общепринятую терминологию, что необходимо для того, чтобы все респонденты одинаково понимали заданные вопросы.

3. Трудность измерения относительной важности отдельных альтернатив, характеристик или факторов. Относительная важность или «веса» могут определяться как в качественной шкале (например, от «не имеет значения» до «имеет очень большое значение»), так и в количественной шкале (например, в долях 100-балльной шкалы).

Трудности, обусловленные разработкой анкет с многовариантными ответами, обычно преодолеваются следующим образом:

Организуется дискуссия в малой группе (до 8—10 человек) по поводу набора вопросов, факторов, терминологии и др.

Проводится интервью с потенциальным респондентом, в результате которого уточняются вопросы, характеристики, факторы и терминология.

Вопросы со шкалой ответов, предполагающие проведение измерений изучаемых свойств и параметров, были рассмотрены ранее.

Рассмотрим факторы, которые следует учитывать при выборе формата вопросов.

При выборе формата вопросов целесообразно учитывать:

1) природу измеряемого свойства;

2) результаты предыдущих исследований;

3) метод сбора данных;

4) желаемый уровень шкалы измерений;

5) способности респондентов.

Природа измеряемого свойства учитывается при определении, нужен ли ответ типа «да», «нет», «не помню» (вопрос: «Покупали ли Вы в течение последнего месяца сигареты «Мальборо»?) или нужен шкалированный ответ на вопрос типа: «Вам нравятся сигареты «Мальборо»?

В ряде случаев исследование основано на результатах, полученных ранее. Иногда используется ранее применяемый вопросник. В любом случае целесообразно использовать ранее апробированные форматы вопросом, чем изобретать новые.

Что касается метода сбора данных, то очевидно, что, скажем, телефонное интервью предполагает использование относительно простых вопросников по сравнению с опросами, проводимыми по почте.

Определяя содержание вопросов, необходимо учесть следующие обстоятельства.

Вопрос должен быть сфокусирован по одной проблеме или теме, должен быть кратким и понятным. Все респонденты должны понимать заданный вопрос одинаковым образом и отвечать на один и тот же вопрос, а не на свои варианты его домысливания.

Вопрос не должен выходить за рамки опыта респондентов. Наверное, бессмысленно спрашивать подростков о том, какой тип семейного автомобиля они приобретут, когда женятся. Если вопрос касается прошлого, помните, что далеко не все обладают хорошей памятью.

Вопросы следует формулировать в нейтральной тональности, без некой положительной или отрицательной оценки рассматриваемой проблемы, они не должны склонять респондента к ответу, желаемому для исследователя.

При определении числа вопросов следует руководствоваться тезисом: чем их меньше, тем больше шансов получить на них ответы.

Желательно, чтобы вопросы излагались в определенной логической последовательности. Вначале следует задать вопросы, с помощью которых можно определить уровень компетентности респондентов в области проводимого исследования. Следующие вопросы служат целям «разминки» респондентов. Эти вопросы являются относительно простыми, легкими для ответов; они должны заинтересовать опрашиваемых, показать им, что они легко справятся с ответами. За разминочными вопросами следуют основные вопросы.

Наиболее трудные вопросы, требующие для ответа использования специальных шкал и достаточных затрат умственных усилий, рекомендуется ставить в середине или ближе к концу анкеты.

Обычно респондент, если дошел до данной части вопросника, как правило, отвечает и на оставшиеся вопросы. Опытные интервьюеры при проведении устного опроса в этом месте обычно говорят, что интервью вступило в завершающую стадию.

В конце вопросника приводятся классификационные вопросы, постановка которых в его начале, вследствие их персонального характера, может вызвать у респондента желание прекратить ответы на вопросы. Сюда относятся демографические вопросы о возрасте, образовании, национальности, уровне дохода и т.п.

Вопросы, носящие чрезмерно личный характер («Чистите ли Вы зубы каждый день?» «Часто ли Вы на своем автомобиле превышаете допустимую скорость?»), обычно помещаются среди «безвинных» вопросов.

Вышерассмотренное носит характер общих рекомендаций. Однако существует по крайней мере два специальных подхода к проектированию вопросников: туннельный и секционный.

При использовании туннельного подхода имеет место постепенный переход от широких, общих вопросов к узким, частным вопросам. Общие вопросы служат целям «разминки», а также, если это требуется, могут носить переходный характер.

Секционный подход заключается в том, что последовательно рассматриваются вопросы по отдельным темам, до их полного исчерпания. Переход к следующей теме часто начинается с некоторой вступительной фразы.

На практике зачастую используется комбинация рассмотренных подходов.

Финальной стадией разработки вопросника, после его тестирования на ограниченном круге лиц и уточнения, является кодирование вопросов с целью облегчения задачи ввода данных после их сбора. Обычно используются числовые коды, характеризующие разные варианты ответов.

Опрос может носить анонимный и конфиденциальный характер.

В первом случае респондент должен быть уверен, что его имя и другие реквизиты не будут известны исследователям. Во втором случае предполагается, что имя респондента известно только исследователю, но отнюдь не заказчику данного обследования. В телефонном опросе и при опросах, связанных с присутствием интервьюеров, опрос носит только конфиденциальный характер.

3. Основные понятия выборочных исследований

Рассмотрим основные понятия, используемые при проведении выборочных исследований.

На данном этапе маркетинговых решений возникает необходимость получить информацию о параметрах «группы», среди членов которой будет проводиться маркетинговое исследование. Например, управляющий маркетингом желает иметь данные об объеме сбыта продуктов его компании через различные типы розничных магазинов («группа»). Такая «группа» в статистике называется генеральной совокупностью или просто совокупностью. Иногда совокупность является достаточно малой по своей численности, и менеджер может изучить всех ее членов. Обычно же это сделать невозможно — изучить, например, мнение всех детей возраста от 3-х до 5-ти лет относительно игрушек определенного типа. Следовательно, проводится изучение только части совокупности, называемой выборкой.

Выборка является базовым уровнем проводимых исследований.

Необходимо отметить, что, поскольку выборка является частью изучаемой совокупности, полученные от выборки данные скорее всего не будут в точности соответствовать данным, которые можно было бы получить от всех единиц совокупности. Различие между данными, полученными от выборки, и истинными данными, называется ошибкой выборки. Ошибка выборки обусловливается двумя факторами: методом формирования выборки и размером выборки. Эти вопросы будут рассмотрены ниже.

Формирование выборки прежде всего основывается на знании контура выборки, под которым понимается список всех единиц совокупности, из которого выбираются единицы выборки. Например, если в качестве совокупности рассматривать все автосервисные мастерские города Москвы, то надо иметь список таких мастерских, рассматриваемый как контур, в пределах которого формируется выборка.

Контур выборки неизбежно содержит ошибку, называемую ошибкой контура выборки и характеризующую степень отклонения от истинных размере совокупности. Очевидно, что не существует полного официального списка всех автосервисных мастерских города Москвы, включая полулегальный и нелегальный бизнес в данной области. Исследователь должен информировать заказчика работы о размерах ошибки контура выборки.

При формировании выборки используются вероятностные (случайные) невероятностные (неслучайные) методы.

Если все единицы выборки имеют известный шанс (вероятность) быть включенными в выборку, то выборка называется вероятностной. Если эта вероятность неизвестна, то выборка называется невероятностной. К сожалении в большинстве маркетинговых исследований из-за невозможности точного определения размера совокупности не представляется возможным точно рассчитать вероятности. Поэтому термин «известная вероятность» скорее основан на использовании определенных методов формирования выборки, чем на знании точных размеров совокупности.

Вероятностные методы включают в свой состав: простой случайный отбор, систематический отбор, кластерный отбор и стратифицированный отбор.

Простой случайный отбор предполагает, что вероятность быть избранным в выборку известна и является одинаковой для всех единиц совокупности. Вероятность быть включенным в выборку определяется отношением объем выборки к размеру совокупности.

Простой случайный отбор может осуществляться с помощью следующих методов: формирования выборки вслепую и с помощью таблицы случайных чисел.

При использовании метода формирования выборки вслепую единицы совокупности в соответствии с их фамилиями, названиями или другими признаками вносятся в карточки, которые в перемешанном виде помещаются какую-то непрозрачную емкость (ящик, коробку и т.п.). Из данной емкость кто-то случайным образом вытягивает число карточек, определяемое объемом выборки.

В таблицах случайных чисел содержатся числа, порядок включения которых в таблицу осуществлен случайным образом. Единицам совокупности присваивают порядковые номера. В таблице случайных чисел выбирают любую начальную точку и, двигаясь в произвольном направлении и произвольно меняя направление движения, выбирают необходимое количество номеров и: числа присвоенных, равное заранее установленному объему выборки.

Использование простого случайного отбора гарантирует, что каждая единица совокупности известна и имеет равные шансы быть включенной в выборку

Однако чтобы можно было эти методы использовать, необходимо предварительно определить каждую единицу совокупности, что при больших размерах совокупности сделать достаточно сложно, а порой и невозможно.

Данный недостаток существенно снижается при использовании компьютера для присвоения единицам совокупности номеров и формирования выборки. При телефонном интервью компьютер может генерировать случайным образом телефонные номера: он имеет генератор случайных чисел.

Начальная часть метода систематического отбора соответствует начальной части метода простого случайного отбора: необходимо получить полный список единиц генеральной совокупности.

Однако далее вместо присвоения порядковых номеров используется показатель «интервал скачка», рассчитанный как отношение размера совокупности к объему выборки. Например, если используется телефонный справочник и интервал скачка был определен равным 250, то это означает, что каждый 250-й телефонный номер включается в выборку. Однако для определения начальных страницы и колонки справочника используются случайные числа.

Очевидно, что данный метод является более экономичным и быстрым по сравнению с методом простого случайного отбора. Случайные числа используются только на начальной стадии его реализации. Вместе с тем такой метод дает менее репрезентативные результаты по сравнению с методом простого случайного отбора.

Особенно широко метод систематического отбора используется, когда для различных видов совокупностей имеются различные справочники, списки, спецификации и т.п. материалы.

Другим методом вероятностного отбора является кластерный отбор, основанный на делении совокупности на подгруппы, каждая из которых представляет совокупность в целом. Базовая концепция данного метода очень похожа на базовую концепцию метода систематического отбора, однако реализация этой концепции осуществляется по-другому. Предположим, что исследуется мнение населения какого-то региона относительно марки какого-то товара.

Регион разбивается на четко определяемые части (кластеры), например области. Исследователь может считать, что выделенные кластеры являются идентичными и мнение населения этих областей характерно для региона в целом. Далее одна из областей (один кластер) выбирается случайным образом, определяется совокупность для этой области, в ней проводится соответствующее исследование, а выводы относятся к совокупности всего региона (одноступенчатый подход).

В основе всех описанных методов лежит предположение, что любая совокупность характеризуется симметричным распределением ее ключевых характеристик. Говоря другими словами, каждая выборка достаточно полно характеризует всю совокупность, различные крайности в выборке уравновешивают друг друга. Но такая ситуация на практике встречается крайне редко. Скажем, исследуется рыночный потенциал определенного региона для какого-то товара. Население больших, средних и малых городов, сельской местности данного региона отличается по уровню образования, доходу, образу жизни и т.п.

В случае несимметричного распределения совокупности последняя разделяется на различные подгруппы (страты), например, по уровню доходов, и выборки формируются из этих подгрупп, по сути дела являющихся сегментами рынка. Такой метод носит название стратифицированного отбора.

Далее для каждой страты с помощью случайного отбора формируется выборка.

При применении невероятностных методов отбора формирование выборки осуществляется без использования понятий теории вероятностей, вследствие чего невозможно рассчитать вероятность включения в выборку единицы совокупности.

Кратко охарактеризуем следующие невероятностные методы отбора: отбор на основе принципа удобства, отбор на основе суждений, формирование выборки в процессе обследования и формирование выборки на основе квот.

Смысл метода отбора на основе принципа удобства заключается в том, что формирование выборки осуществляется самым удобным с позиций исследователя образом, например, с позиций минимальных затрат времени и усилий, с позиции доступности респондентов. Выбор места исследования и состава выборки производится субъективным образом, например, опрос покупателей осуществляется в магазине, ближайшем к месту жительства исследователя. Очевидно, что многие представители совокупности не принимают участия в опросе.

Формирование выборки на основе суждения основано на использовании мнения квалифицированных специалистов, экспертов относительно состава выборки. На основе такого подхода часто формируется состав фокус-группы.

Формирование выборки в процессе опроса основано на расширении числа опрашиваемых исходя из предложений респондентов, которые уже приняли участие в обследовании. Первоначально исследователь формирует выборку намного меньшую, чем требуется в проводимом исследовании, затем она пс мере проведения обследования расширяется.

Формирование выборки на основе квот (квотный отбор) предполагает предварительное, исходя из целей исследования, определение численности групп респондентов, отвечающих определенным требованиям (признакам). Например, в целях исследования было принято решение, что в универсаме должно быть опрошено пятьдесят мужчин и пятьдесят женщин. Интервьюер проводит опрос, пока не выберет установленную квоту.

На практике имеет место одновременное использование нескольких методов формирования выборки.

4. Этапы разработки выборочного плана

Рассмотренные выше понятия выстраиваются в определенную логическую последовательность отдельных шагов (этапов) по разработке выборочного плана, целью которого является получение конечного варианта выборки. Можно выделить следующие обобщенные этапы разработки выборочного плана:

Определение соответствующей совокупности.

Получение «списка» совокупности.

Проектирование выборочного плана.

Достижение нужного объема выборки или ее переформирование.

Кратко охарактеризуем отдельные этапы разработки выборочного плана.

На первом этапе определяется целевая совокупность, определяемая целями исследования. Четко устанавливаются характеристики, которым должны удовлетворять единицы совокупности и которые дают возможность отличить целевую совокупность от других возможных совокупностей.

На втором этапе устанавливается, откуда может быть получен перечень единиц совокупности. Это нужно для установления контура выборки. Здесь используются соответствующие справочники, данные переписи населения и местных органов власти, материалы различных консультационных организаций.

На данном этапе также необходимо оценить ошибку контура выборки. Для этого необходимо:

1. Определить, насколько список людей (юридических лиц), включенных в контур выборки, отличается от совокупности в целом.

2. Установить, какой контингент людей не вошел в состав контура выборки.

На третьем этапе с учетом ранее выполненных работ осуществляется проектирование самой выборки. Здесь необходимо найти баланс между структурой выборки, затратами на сбор данных и объемом выборки; в деталях обсудить выборочные методы. Выборочный план должен соответствовать целям проводимого обследования и существующим ограничениям.

Достижение нужного объема выборки осуществляется в два этапа. Прежде всего устанавливается единица выборки, затем от этой единицы должна быть получена требуемая информация. Однако очевидно, что на ряд выбранных респондентов в силу тех или иных причин невозможно выйти и что не каждый выбранный респондент выразит желание отвечать на вопросы. Возникает проблема замены респондентов, которая может быть осуществлена с помощью трех методов: выбор следующего по списку респондента (например, следующий номер в телефонном справочнике), использование первоначальной выборки больших размеров и формирование повторной выборки. В последнем случае, если процент ответов оказался намного ниже, чем ожидалось, то контуры исходной выборки расширяются за счет дополнительных имен, найденных, скажем, случайным образом.

Переформирование выборки осуществляется тогда, когда проверка показала, что выборка не представляет совокупность в целом. В этом случае выбираются новые респонденты, и они добавляются к ранее использованной выборке, пока не достигается удовлетворительный уровень репрезентативности.

В реальности решение об объеме выборки является компромиссом между теоретическими предположениями о точности результатов обследования и возможностями их практической реализации; прежде всего имеются в виду затраты на проведение опроса.

На практике используется несколько подходов к определению объема выборки. Прежде всего опишем наиболее простые.

Произвольный подход основан на применении «правила большого пальца». Например, бездоказательно принимается, что для получения точных результатов выборка должна составлять 5% от совокупности. Данный подход является простым и легким в исполнении, однако не представляется возможным установить точность полученных с его помощью результатов. При достаточно большой совокупности он к тому же может быть и весьма дорогим.

Объем выборки может быть установлен исходя их неких заранее оговоренных условий. Скажем, заказчик маркетингового исследования знает, что при изучении общественного мнения выборка обычно составляет 1000— 1200 человек, поэтому он рекомендует исследователю придерживаться данной цифры.

В ряде случаев в качестве главного аргумента при определении объема выборки используется стоимость проведения обследования. Так, в бюджете маркетинговых исследований предусматриваются затраты на проведение определенных обследований, которые нельзя превышать. Очевидно, что ценность получаемой информации не принимается при этом в расчет. Однако в ряде случаев и малая выборка может дать достаточно точные результаты.

Объем выборки может определяться на основе статистического анализа. Этот подход основан на определении минимального объема выборки исходя из определенных требований к надежности и достоверности получаемых результатов. Он также используется при анализе полученных результатов для отдельных подгрупп, формируемых в составе выборки по полу, возрасту, уровню образования и т.п. Требования к надежности и точности результатов для отдельных подгрупп диктуют определенные требования к объему выборки в целом.

Наиболее теоретически обоснованный и корректный подход к определению объема выборки основан на расчете доверительных интервалов, в основе которых лежит ряд базовых понятий математической статистики (вариация, среднее квадратическое отклонение, доверительный интервал, средняя квадратическая ошибка).

На основе этих понятий с учетом ряда предположений выводятся формулы расчета объема выборки. Все формулы для расчета объема выборки предполагают, что репрезентативность гарантируется путем использования корректных вероятностных процедур формирования выборки.

5. Организация и проведение сбора данных

Существует по крайней три альтернативных подхода к сбору данных: осуществлять это самим, осуществлять путем создания специальной группы или путем привлечения коммерческих компаний, специализирующихся на сборе данных.

В первом случае сотрудники маркетинговой службы организации своими силами осуществляют сбор данных, скажем, путем интервьюирования. Очевидно в данном случае необходимо иметь достаточно развернутый штат сотрудников. Проведение же сбора данных в широком, например, национальном масштабе весьма проблематично.

Специальная группа обычно комплектуется за счет специалистов не очень высокой квалификации, например студентов, для проведения телефонного или персонального интервьюирования. В этом случае с интервьюерами необходимо провести несколько тренировочных занятий. Необходимы контроль за качеством собираемой информации (не заполняются ли анкеты самим интервьюером?), мотивация труда интервьюеров.

За последние годы у нас в стране и за рубежом как небольшие, так и крупные фирмы все чаще прибегают к услугам специализированных компаний, осуществляющих маркетинговые исследования на коммерческой основе.

К числу достоинств привлечения к проведению маркетинговых исследований таких компаний относится следующее:

Большой опыт проведения подобных исследований. Например, в определенном универсаме на протяжении многих лет компания проводит опрос покупателей или она регулярно осуществляет опрос общественного мнения. Такие компании обычно имеют высококвалифицированный персонал. Сбор данных обычно осуществляется обученными интервьюерами, которых привлекают для работы компания.

Наличие классов, оборудованных современными техническими и электронными средствами, для тренировки интервьюеров практически в реальных условиях.

Быстрота проведения исследований даже в случае удаления маркетинговой компании от респондентов на тысячи километров.

Контроль качества как стандартная процедура процесса сбора данных. Существуют различные приемы проверки добросовестности интервьюеров и качества собранной ими информации. Например, путем установления вторичных контактов с ранее привлеченными респондентами.

Однако стоимость услуг маркетинговых компаний в три-пять раз превышает стоимость других двух подходов к сбору данных. Поэтому ее необходимо сопоставлять с качеством и надежностью получаемой информации.

Большое значение имеет правильное проведение сбора данных. При личном интервьюировании необходимо представиться и сказать несколько слов о проводимом исследовании. Например: «Один из российских производителей холодильников хочет лучше узнать покупателей своей продукции. На основе результатов этого исследования будут изменены некоторые характеристики продукции и условия обслуживания для лучшего удовлетворения желаний покупателей». При использовании анкеты данная информации должна содержаться в ее вводной части.

Следует подчеркивать конфиденциальность ответов. Скажите, сколько времени займет опрос. Не начинайте с вопросов о доходах и других вопросов личного характера.

Помогайте респонденту разобраться в сложных вопросах. Например, при ранжировании характеристик холодильника объясните методику определения степени важности отдельных характеристик. Предложите дать разъяснения, если возникнут вопросы.

При сборе данных могут иметь место многие погрешности — другие, нежели ошибки выборки, называемые поэтому невыборочными ошибками. Эти ошибки включают выбор неверных элементов выборки для взятия интервью, неучет мнения тех, кто отказался давать интервью или не оказался дома, ложные оценки, даваемые интервьюируемыми преднамеренно. Возможна фальсификация полученных данных со стороны интервьюера. Ошибки могут совершать и добросовестные интервьюеры при переписывании собранной информации из анкет.

В отличие от ошибок выборки невыборочные ошибки не могут быть измерены. Поэтому важно заранее выяснить возможные причины невыборочных ошибок и предпринять соответствующие меры по их предотвращению.

Одним из критериев, определяющих выбор конкретного подхода к сбору данных, является величина невыборочной ошибки. Невыборочная ошибка включает в свой состав:

1) все типы ошибок, обусловленные тем, что не все респонденты дали ответы;

2) ошибки сбора данных;

3) ошибки обращения с полученными данными;

4) ошибки анализа собранных данных;

5) ошибки интерпретации полученных результатов.

Кроме того, существуют ошибки, обусловленные нечетким выявлением проблем, использованием неоднозначных терминов и т.п.

Невыборочные ошибки можно классифицировать на ошибки: лиц, осуществляющих сбор данных, и респондентов. Кроме того, невыборочные ошибки подразделяются на преднамеренные и на непреднамеренные.

Преднамеренные ошибки лица, собирающего информацию, имеют место, когда оно сознательно нарушает установленные исследователем требования к сбору данных.

Такое нарушение может носить характер обмана (например, сам заполнил анкеты) и стремления склонить респондента к определенному ответу путем использования особых слов, интонации, мимики, жестов, подсказки определенных ответов и т.п.

Непреднамеренная ошибка лица, собирающего информацию, главным образом определяется неправильным пониманием со стороны интервьюера отдельных аспектов сбора данных, изложенных в различных инструкциях, хотя ему и кажется, что он все делает правильно. Часто такая ошибка обусловлена существенным разрывом в уровне образования у исследователя и у интервьюера.

Кроме того, причиной непреднамеренной ошибки может быть усталость лица, собирающего информацию, особенно когда в течение рабочего дня было опрошено достаточно большое число респондентов. По этой причине может быть ослаблен контроль при заполнении анкет; приглашение принять участие в опросе произносится усталым, раздраженным голосом, в результате чего потенциальный респондент откажется принять участие в опросе, и т.п.

Существует два вида преднамеренных ошибок респондентов.

Первый вид обусловлен стремлением респондента фальсифицировать свои ответы, вследствие определенного замешательства, нежелания отвечать на персональные вопросы (об уровне дохода, о национальности, возрасте, семейном положении и т.п.), из-за подозрения, что интервьюер преследует какие-то свои цели.

Второй вид обусловлен отказом респондента отвечать на вопросы из-за своей занятости, нежелания открывать личные аспекты своей жизни, предубежденности к опросам.

Непреднамеренная ошибка респондента возникает в случае, когда респондент, думая, что говорит правду, на самом деле дает ошибочный ответ. Это обусловлено плохим пониманием вопросов и/или инструкции по заполнению анкет, использованием предположений вместо точных знаний (вследствие плохого знания предмета исследования, недостаточно хорошей памяти и т.п.). Далее следует выделить недостаток внимания при ответах на вопросы из-за отсутствия мотивации, отвлечения от ответов на вопросы (телефонный звонок, крик ребенка и т.п.), усталости респондента, желания скорее ответить на вопросы.

Контроль за преднамеренными ошибками интервьюеров осуществляется двумя способами: путем надзора за их работой и путем проверки выполненной работы. Надзор осуществляется, например, путем незаметного подключения к телефонной линии, по которой берется интервью. При устном интервьюировании интервьюера может сопровождать проверяющее лицо.

Цель проверки проведенного опроса заключается в выявлении случаев обмана и фальсификации со стороны интервьюеров.

Для этого можно установить повторный контакт с рядом ранее опрошенных респондентов и узнать, принимали ли они участие в опросе, а также проверить выборочно их ответы на вопросы. Кроме того, опытный проверяющий, просматривая заполненные ответы, может обнаружить какие-то несоответствия. Например, очень молодой человек оказался отцом многодетной семьи.

Уменьшение непреднамеренных ошибок интервьюеров осуществляется путем проведения ориентационных сессий и путем разыгрывания ролей. В первом случае производится ознакомление интервьюеров с целями обследования, с вопросником, с инструкцией по его заполнению. Разыгрывание ролей предполагает пробное заполнение анкет, когда одни из участников сессии исполняют роли интервьюеров, а другие — респондентов.

Контроль за преднамеренными ошибками респондентов направлен на снижение числа случаев лжи и отказа участвовать в обследовании. Для этого прежде всего необходимо сохранять анонимность и конфиденциальность. Далее, используются различные меры стимулирования участия респондентов в обследовании (денежная оплата, подарки, сувениры). Проверка достоверности ответов заключается в поиске ложных ответов путем их просмотра. Например, может быть обнаружено, что выглядящий немолодым респондент называет молодой возраст, потрепанно одетый — укажет высокий заработок. В ряде случаев для преодоления нежелания правдиво отвечать на вопросы последние задаются от третьего лица. Например, мужчине средних лет может быть задан вопрос: «Как Вы думаете, будет ли использовать человек вроде вас данное средство от облысения?»

Контроль за непреднамеренными ошибками респондентов осуществляется в различных формах. Необходимо тщательно составлять вопросники и инструкции к ним, использовать разнонаправленные шкалы измерений. Для уменьшения числа ответов-предположений в шкалы вводятся такие градации, как «не имею мнения», «не могу вспомнить», «не уверен». Нецелесообразно в шкалах для всех вопросов с одной стороны располагать только негативные оценки, а с другой — только положительные. Надо менять полярность вопросов, что повышает внимательность респондентов, заставляет их больше думать над ответами. Наконец, в вопроснике для поддержания внимания респондентов и доведения обследования до конца могут использоваться такие фразы, как «Опрос близится к концу», «Вы ответили на самые трудные вопросы».

Можно выделить три типа ошибок, обусловленных нежеланием респондента отвечать на вопросы: из-за отказа вообще принять участие в обследовании, из-за прекращения участия и из-за отказа отвечать на определенные вопросы.

Так, респондент может отказаться от участия в опросе из-за отсутствия интереса к данному обследованию или принципиальной отрицательной позиции по отношению к любому обследованию подобного рода, из-за своей занятости, ему может не понравиться голос интервьюера, манера задавания вопросов и т.п.

Причины прекращения ответов на вопросы также являются весьма различными. Возможно, что ответы потребовали больших затрат времени, чем ожидалось; некоторые вопросы носили чрезмерно личный характер; пояснения к ответам на ряд вопросов оказались непонятными; ответы прервал телефонный звонок, возвращение из школы ребенка и т.п.

Наконец, респондент может не ответить только на некоторые вопросы, чрезмерно личного характера или вызывающие неприятие по тем или иным причинам. Поэтому в шкалу в ряде случаев специально вводят градацию «отказываюсь отвечать».

Для уменьшения ошибки, обусловленной отказом отвечать на вопросы, необходимо прежде всего ее измерить. Если величина ошибки является существенной, то надо предпринять меры для ее уменьшения. Для этого используется два метода: взвешенных средних и формирование выборки больших размеров.

Первый метод предполагает использование весов для точного представления отдельных подгрупп изучаемой совокупности. Таким путем учитывается разное число «отказчиков» для разных подгрупп.

Например, изучается мнение потребителей относительно крема для загара определенной марки. Демографические данные говорят о том, что целевой рынок включает 50% мужчин и 50% женщин. Однако на вопросы почтового опроса ответило 25% мужчин и 75% женщин. В этом случае возможно уточнение полученных данных путем введения весов, характеризующих пропорцию 50: 50. На вопрос анкеты: «Сколько бы Вы заплатили за флакон крема?» — мужчины в среднем ответили 2 доллара, а женщины — 3 доллара. В этом случае средняя оценка (пропорция 25: 75) составит 2,75 доллара. Однако если использовать истинную пропорцию 50: 50, то средняя цена составит 2,50 доллара.

Второй метод заключается в сознательном формировании выборки больших размеров, чем требуется для анализа. Из этой выборки выбираются подгруппы, по размерам соответствующие представлениям о структуре целевой выборки.

Скажем, в нашем примере относительно крема для загара вопросы были посланы 10 000 респондентам, из которых только 2000 дали ответы. При этом имела место некорректная пропорция 25: 75. Возможно вместо использования весовых коэффициентов просто не принимать в расчет 1000 ответов женщин, приведя таким образом пропорцию к истинному значению 50: 50, то есть учитывая ответы 500 мужчин и 500 женщин. Хотя, конечно, лучше использовать другие методы уменьшения числа «отказчиков», рассмотренные выше.

Перед тем как табулировать и анализировать данные проведенного обследования, целесообразно провести их предварительную проверку и выявить ошибки респондентов.

Для этого прежде всего следует проверить анкеты на полноту и точность их заполнения, выявить возможную ненадежность (разные подходы к ответам на схожие вопросы) и односторонность ответов (например, только «да», «нет», «нет мнения»). Осуществляется это на систематической и несистематической основе. В первом случае анкеты выбираются случайным образом и осуществляется их проверка на основе выборочных процедур; во втором — анкеты для проверки отбираются произвольным образом.

Если такие ошибки являются весьма существенными, то анкеты изымаются из дальнейшего анализа. Если возможно, то производится уточнение ответов. Жестких правил в данной области не существует, и они основаны на традициях, опыте и т.п., то есть на неформальных подходах к определению, какие анкеты пригодны для последующего анализа, а какие — нет. Поэтому лучше ужесточить контроль сбора данных, уменьшив таким образом проблемы предварительной оценки собранных данных.

6. Анализ данных и подготовка заключительного отчета

Анализ данных начинается с перевода «сырых» данных в осмысленную информацию и включает их введение в компьютер, проверку на предмет ошибок, кодирование, представление в матричной форме (табулирование). Обычно закодированные исходные данные представляются в виде матрицы, столбцы которой содержат ответы на различные вопросы анкеты, а ряды — респондентов или изучаемые ситуации. Все это называется преобразованием исходных данных.

Далее проводится статистический анализ, т.е. определяются средние величины, частоты, корреляционные и регрессионные соотношения, осуществляется анализ трендов.

Выделяют пять основных видов статистического анализа, используемых при проведении маркетинговых исследований: дескриптивный анализ, выводной анализ, анализ различий, анализ связей и предсказательный анализ. Иногда эти виды анализа используются по отдельности, иногда — совместно.

В основе дескриптивного анализа лежит использование двух групп статистических мер. Первая — включает меры «центральной тенденции», или меры, которые описывают типичного респондента или типичный ответ (средняя величина, мода, медиана). Вторая — включает меры вариации, или меры, описывающие степень схожести или несхожести респондентов или ответов с «типичными» респондентами или ответами (распределение частот, размах вариации и среднее квадратическое отклонение).

Существуют и другие описательные меры, например, меры асимметрии (насколько найденные кривые распределения отличаются от нормальных кривых распределения). Однако они используются не столь часто, как вышеупомянутые, и не представляют особого интереса для заказчика.

Анализ, в основе которого лежит использование статистических процедур (например, проверка гипотез) с целью обобщения полученных результатов на всю совокупность, называется выводным анализом.

Вывод является видом логического анализа, направленного на получение общих заключений о всей совокупности на основе наблюдений за малой группой единиц данной совокупности.

Выводы делаются на основе анализа малого числа фактов. Например, если два ваших товарища, имеющие одну и ту же марку автомобиля, жалуются на его качество, то вы можете сделать вывод о низком качестве данной марки автомобиля в целом.

Статистический же вывод основан на статистическом анализе результатов выборочных исследований и направлен на оценку параметров совокупности в целом. В данном случае результаты выборочных исследований являются только отправной точкой для получения общих выводов.

Например, автомобилестроительная компания провела два независимых исследования с целью определения степени удовлетворенности потребителей своими автомобилями. Первая выборка включала 100 потребителей, купивших данную модель в течение последних шести месяцев. Вторая выборка включала 1000 потребителей. В ходе телефонного интервьюирования респонденты отвечали на вопрос: «Удовлетворены вы или не удовлетворены купленной вами моделью автомобиля?» Первый опрос выявил 30% неудовлетворенных, второй — 35%.

Поскольку существуют ошибки выборки и в первом и во втором случаях, то можно сделать следующий вывод. Для первого случая: около 30% опрошенных выразили неудовлетворенность купленной моделью автомобиля. Для второго случая: около 35% опрошенных выразили неудовлетворенность купленной моделью автомобиля. Какой же общий вывод можно сделать в данном случае? Как избавиться от термина «около»? Используя логический анализ, можно сделать вывод, что большая выборка содержит меньшую ошибку и что на ее основе можно сделать более правильные выводы о мнении всей совокупности потребителей. Видно, что решающим фактором для получения правильных выводов является размер выборки. Данный показатель присутствует во всех формулах, определяющих содержание различных методов статистического вывода.

Анализ различий используется для сравнения результатов исследования двух групп (двух рыночных сегментов) с целью определения степени реального различия в их поведении, в реакции на одну и ту же рекламу и т.п.

Проверка существенности различий заключается в сопоставлении ответов на один и тот же вопрос, полученных для двух или более независимых групп респондентов. Кроме того, в ряде случаев представляет интерес сравнение ответов на два или более независимых вопросов для одной и той же выборки.

Примером первого случая может служить изучение вопроса: что предпочитают пить по утрам жители определенного региона — кофе или чай? Первоначально было опрошено на основе формирования случайной выборки 100 респондентов, 60% которых отдают предпочтение кофе; через год исследование было повторено, и только 40% из 300 опрошенных человек высказались за кофе. Как можно сопоставить результаты этих двух исследований? Прямым арифметическим путем сравнивать 40 и 60% нельзя из-за разных ошибок выборок. Хотя в случае больших различий в цифрах, скажем, 20 и 80%, легче сделать вывод об изменении вкусов в пользу кофе. Однако если есть уверенность, что эта большая разница обусловлена прежде всего тем, что в первом случае использовалась очень малая выборка, то такой вывод может оказаться сомнительным. Таким образом, при проведении подобного сравнения в расчет необходимо принять два критических фактора: степень существенности различий между величинами параметра для двух выборок и средние квадратические ошибки двух выборок, определяемые их объемами.

Анализ связей направлен на определение систематических связей (их направленности и силы) переменных. Например, определение, как увеличение затрат на рекламу влияет на увеличение сбыта.

Очень часто маркетолог ищет ответы на вопросы типа: «Увеличится ли показатель рыночной доли при увеличении числа дилеров?», «Есть ли связь между объемом сбыта и рекламой?» Такие связи не всегда имеют причинно-следственный характер, а могут иметь просто статистическую природу. В поставленных вопросах можно определенно говорить о влиянии одного фактора на другой. Однако степень влияния изучаемых факторов может быть различной; скорее всего, влияние могут оказывать также какие-то другие факторы.

Предсказательный анализ используется в целях прогнозирования развития событий в будущем, например, путем анализа временных рядов.

Маркетолог хорошо знает о важности хорошей упаковки для продаваемого товара. Результаты маркетинговых исследований также являются товаром и поэтому должны быть хорошо «упакованы».

Прежде всего, структура заключительного отчета должна соответствовать особым требованиям заказчика. Если их нет, то можно рекомендовать при подготовке заключительного отчета разделить его на три части: вводную, основную и заключительную.

Вводная часть включает начальный лист, титульный лист, договор на проведение исследования, меморандум, оглавление, перечень иллюстраций и аннотацию.

Основная цель меморандума заключается в ориентации читателя на изученную проблему и в создании у отчета положительного имиджа. Меморандум имеет персональный и слегка неформальный стиль. В нем кратко говорится о характере исследования и об исполнителях, комментируются результаты исследования, делаются предложения о дальнейших исследованиях. Объем меморандума — одна страница.

Аннотация ориентирована прежде всего на руководителей, которых не интересуют детальные результаты проведенного исследования. Иногда ее называют «генеральским отчетом». Кроме того, аннотация должна настроить читателя на восприятие основного содержания отчета. В ней должны быть охарактеризованы: предмет исследования, круг рассмотренных вопросов, методология исследования, основные выводы и рекомендации. Объем аннотации — не более одной страницы.

Основная часть отчета состоит из введения, характеристики методологии исследования, обсуждения полученных результатов, констатации ограничений, а также выводов и рекомендаций.

Введение ориентирует читателя на ознакомление с результатами отчета. Оно содержит общую цель отчета и цели исследования, актуальность его проведения.

В методологическом разделе с необходимой степенью детальности описываются: кто или что явилось объектом исследования, используемые методы. Дополнительная информация помещается в приложение. Приводятся ссылки на авторов и источники использованных методов. Читатель должен понять, как были собраны и обработаны данные, почему был использован выбранный метод, а не другие методы.

Главным разделом отчета является раздел, в котором излагаются полученные результаты. Рекомендуется строить его содержание вокруг целей исследования. Зачастую логика данного раздела определяется структурой вопросника, поскольку вопросы в нем излагаются в определенной логической последовательности.

Поскольку не следует маскировать проблемы, которые возникли при проведении исследований, то в заключительный отчет обычно включается раздел «Ограничения исследования». В данном разделе определяется степень влияния ограничений (недостаток времени, денежных и технических средств, недостаточная квалификация персонала и т.д.) на полученные результаты. Например, эти ограничения могли оказать влияние на формирование выборки только для ограниченного числа регионов. Следовательно, переносить полученные результаты на всю страну следует с большой осторожностью или вообще этого делать нельзя.

Выводы и рекомендации могут быть изложены как в одном, так и в отдельных разделах.

Выводы основываются на результатах проведенного исследования. Рекомендации представляют из себя предположения относительно того, какие следует предпринять действия, исходя из изложенных выводов. Осуществление рекомендаций может предполагать использование знаний, выходящих за рамки полученных результатов.

В заключительной части приводятся приложения, содержащие добавочную информацию, необходимую для более глубокого осмысления полученных результатов.

Помимо написания отчета исследователи часто также делают для клиентов устную презентацию о методах исследования и полученных результатах. В данном случае имеется возможность ответить на возникшие вопросы и обсудить полученные результаты.

7. Маркетинговые исследования компании La Ruth Chemical

Определение потребности в проведении маркетинговых исследований. La Ruth Chemical является химической компанией средних размеров, штаб-квартира которой находится в г. Атланта, штат Джорджия. В начале 90-х годов компания имела трудности с производством главного своего продукта — фреона. Это было обусловлено тем, что фреон разрушает озоновый слой, вследствие чего увеличилось регулирование производства данного продукта со стороны государства, в частности путем повышения налогов. Это должно было способствовать поиску альтернативных хладоагентов. Очевидно, что La Ruth была заинтересована в получении информации относительно тех продуктов, которые могли заменить фреон на продуктовой линии компании.

Определение проблемы

Перед учеными La Ruth была поставлена задача по разработке альтернативного продукта. Компания в промышленных масштабах выпускала десиканты, предназначенные для осушения воздуха, который при этом охлаждался. Предполагалось, что компания может разработать десикант, который одновременно будет и охлаждать, и осушать воздух. Однако охлаждение на основе десиканта применялось только в больших промышленных установках, например, для поддержания в надлежащем состоянии воздуха в супермаркетах.

Было предположено, что может быть разработана подобная система охлаждения, применяемая в домашних кондиционерах.

Перед руководством La Ruth возникла маркетинговая проблема определения: воспримет ли рынок новую маломасштабную технологию охлаждения воздуха на основе десиканта? Очевидно, что не имело смысла инвестировать крупные средства в разработку продукта, который не будет иметь спроса на рынке.

Определение целей исследования

Специалисты La Ruth считали, что исследовательские службы компании могут разработать домашние кондиционеры на основе десиканта. Был заключен договор с местной организацией, занимающейся исследованием рынка, на проведение рыночных исследований. Были определены следующие цели данного исследования: 1) определить, существует ли рыночный спрос на данный продукт; 2) выявить ключевых игроков в отрасли кондиционеров, США. Первая цель предполагала поиск ответа на вопрос: «Примет ли рынок новую технологию охлаждения?» Вторая цель была связана с разработкой маркетинговой программы La Ruth исходя из предположения, что рыночный спрос на данный продукт будет существовать. В этом случае следовало искать ответ на вопрос: «Какая компания—производитель кондиционеров может рассматриваться в качестве партнера La Ruth?»

Определение методов исследования

Из-за комплексной природы данной проблемы проводимые исследования носили многоплановый характер (табл. 1).

Таблица 1.

Характеристика методов исследования

Вторичные данные

Определение емкости рынка и динамики изменения данного показателя; выявление разрабатываемых технологий в данной области и ключевых производителей кондиционеров
Разведочное исследование на основе фокус-групп

Сбор мнений по новым кондиционерам, а также предложений по улучшению данной технологии, осуществленный среди производителей кондиционеров
Опрос владельцев

Определение реакции домовладельцев на новую технологию, включая выявление степени готовности и противодействия ее принять

Существовала необходимость в проведении разведочного исследования с целью дальнейшего уточнения проблемы и выявления различных аспектов рыночного спроса, если обнаружится, что он существует. Вследствие того, что La Ruth имела малый опыт в маркетинге кондиционеров, существовала реальная необходимость в проведении дескриптивного исследования. Разведочное исследование протекало в двух главных направлениях. Первоначально было определено отношение отрасли производства кондиционеров к проблеме фреона. Затем надо было определить отношение предприятий данной отрасли к перспективам использования новой технологии охлаждения. Дескриптивное исследование было осуществлено как путем использования фокус-группы, так и опроса домовладельцев.

Определение типа информации и источников ее получения

Вторичные данные нужны для анализа тенденций в отрасли кондиционеров. Могут быть использованы публикации департамента торговли США, а также различных торговых организаций («Воздушное кондиционирование», «Нагревательные и рефрижераторные системы» и др.), отраслевая статистика различного типа. В то же время видно, что необходима и первичная информация.

Определение методов сбора данных

Вторичная информация находится в отраслевых и правительственных документах, поэтому легко может быть получена в библиотеке или, скажем, в торговой палате. Может быть также использована компьютерная система поиска информации. Установщики воздушных Кондиционеров были приглашены для участия в работе фокус-группы. Наконец, был проведен телефонный опрос владельцев домов.

Сбор вторичной информации заключался в копировании статей и таблиц. В состав фокус-группы входило 10—12 человек, работу с ними проводил профессиональный модератор. Работа группы была записана на видеопленку для последующего анализа. Название компании La Ruth никогда не использовалось. Таким образом, это был скрытый неструктуризованный сбор информации.

Опрос домовладельцев осуществлялся на основе формальных вопросников, которые предварительно были протестированы и скорректированы. И опять название компании La Ruth не упоминалось.

Разработка выборочного плана и определение объема выборки

Для формирования фокус-групп было выбрано пять главных мегаполюсных регионов с жарким и влажным климатом. Было решено использовать по 12 человек в каждой фокус-группе. Опрос домовладельцев также был ограничен регионами с влажным, жарким климатом. Размер подвыборок определялся случайным образом на основе номеров телефонов пропорционально численности населения каждого региона. Было решено принять размер общей выборки, равной 1000 домовладельцев с ошибкой ±3%. Данная ошибка сравнима с ошибками выборок для большинства национальных опросов общественного мнения.

Сбор данных

Вторичные данные были собраны, в течение нескольких дней. Работа фокус-групп заняла больше времени. Работу этих групп осуществляли сотрудники отдела разработок десиканта компании La Ruth, которые рассказывали о системах кондиционирования воздуха на основе десикантов, иллюстрируя свои выступления путем показа слайдов и транспарантов. Телефонное обследование домовладельцев, которое заняло около двух недель, было проведено сотрудниками компании, специализирующейся в проведении полевых исследований.

Анализ данных и подготовка заключительного доклада

На достижение первой цели было направлено изучение отраслевой статистики. На рис. 1 приводятся данные, характеризующие динамику годовых продаж воздушных кондиционеров. Объем продаж увеличивался на 5% ежегодно. Ожидается, что этот показатель достигнет 5 миллионов кондиционеров в начале 2000-х годов.

Объем продаж тепловых насосов, новинки, используемой с начала 70-х годов, ежегодно увеличивался на 18%. Таким образом, рынок воздушных кондиционеров характеризовался прочными позициями, и исследования показали, что он положительно отнесся к новой технологии в области тепловых насосов.

Проведенное исследование также выявило рост объема применения домашних систем охлаждения воздуха по сравнению с системами охлаждения воздуха, применяемыми различными организациями (промышленные системы). Эта пропорция устойчиво увеличивалась начиная с 1952 г.

Не менее важной является тенденция увеличения потребности в замене старых систем охлаждения воздуха на новые.

Второй целью исследования возможностей рынка являлось изучение отрасли кондиционеров США. В результате проведенного исследования были идентифицированы все конкуренты с точки зрения их продуктовых линий, рыночной доли (рис. 5), склонности к проведению исследований и инновациям, были выявлены их ключевые сильные и слабые стороны. Эти результаты также позволили наметить партнеров для совместного бизнеса.

Концепция системы охлаждения на основе десиканта была описана домовладельцам. Считалось, что эта система совместима по размеру и цене с обычными кондиционерами. Ниже приведены определенные особенности систем охлаждения воздуха, которые являются особенно привлекательными для потенциальных покупателей:

Не наносят ущерба природной окружающей среде.

Управление уровнем влажности.

Высокое качества воздуха в помещении.

Экономия за счет использования газовых источников энергии,

Большая эффективность.

Являются более простыми в эксплуатации.

1952 г. 2006 г.

Разработка и реализация плана исследований (на примере компании La Ruth Chemical)

Рис. 1. Применение домашних и промышленных систем охлаждения воздуха

На основе проведенных исследований руководство La Ruth пришло к выводу, что необходимо будет иметь сильную систему товародвижения, эффективную организацию сервиса, следует также добиваться признания товарной марки. La Ruth ничем не располагала из числа перечисленного, однако имела сильные позиции в области производства химической продукции и технологии десиканта. Было решено сконцентрировать свои усилия на разработке эффективной, малогабаритной установки по охлаждению воздуха на основе десиканта. Были проведены успешные испытания прототипа, что дало основание вступить в переговоры с рядом компаний—производителей кондиционеров, которые выразили согласие осуществить усилия по созданию кондиционер -ной установки. Кроме того, эти компании обладали системами товародвижения и сервисного обслуживания, а также другими маркетинговыми системами, необходимыми для успешного выхода на рынок. Начало крупномасштабных производства и выхода на рынок было запланировано на 1996 г.

Видно, что результаты данного маркетингового исследования помогли руководству компании принять решения по ряду ключевых вопросов.

Список литературы

1. Малхотра Нереш К. Маркетинговые исследования. Практическое руководство, 3-е изд.: Пер. С англ. – М.: Изд. Дом «Вильямс», 2007.

2. Джоел Джей Девиса. Исследования в рекламной деятельности: теория и практика: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006.

3. Голубков Е.П. Маркетинговые исследования: теория, методология и практика. – 3-е изд. – М.: Финпресс, 2007.

4. Аакер Д. Стратегическое рыночное управление /Пер. с англ. под ред. Ю.Н. Каптуревского. – СПб: Питер, 2006. – 544 с.

5. Алешина И.В. Поведение потребителей: учебник. – М.: Экономистъ, 2006.

6. Амблер Т. Практический маркетинг /Пер. с англ. под общ. ред. Ю.Н. Каптуревского. – СПб: Питер, 2007. – 400 с.

7. Архипов В.Е. Маркетинг. Техника создания спроса. – М.: Вершина, 2006.

8. Гембл П., Стоун М., Вудкок Н. Маркетинг взаимоотношений с потребителями / Пер. с англ. – М.: ГРАНД-ФАИР, 2006.