डिजिटल प्रौद्योगिकियों ने कई आधुनिक हार्डवेयर बनाना संभव बना दिया है जो कानून प्रवर्तन एजेंसियों के काम में महत्वपूर्ण सहायता प्रदान करते हैं। इनमें मोबाइल सेलुलर संचार, डिजिटल वॉयस रिकॉर्डर, डिजिटल फोटो और वीडियो कैमरा शामिल हैं।

संचार कहा जाता है गतिमान,यदि सूचना का स्रोत या उसका प्राप्तकर्ता (या दोनों) अंतरिक्ष में गति करता है। सार सेलुलर संचारअंतरिक्ष को छोटे वर्गों में विभाजित करना शामिल है - सेल (या 1-5 किमी के दायरे वाले सेल) और एक सेल के भीतर रेडियो संचार को कोशिकाओं के बीच संचार से अलग करना। यह विभिन्न कोशिकाओं में समान आवृत्तियों का उपयोग करने की अनुमति देता है। प्रत्येक सेल के केंद्र में सभी ग्राहकों के साथ सेल के भीतर रेडियो संचार प्रदान करने के लिए एक आधार (प्राप्त और संचारित) रेडियो स्टेशन होता है। प्रत्येक ग्राहक का अपना माइक्रो-रेडियो स्टेशन होता है - एक मोबाइल फोन - एक टेलीफोन, एक ट्रांसीवर और एक मिनी-कंप्यूटर का संयोजन। सब्सक्राइबर एक दूसरे से जुड़े बेस स्टेशनों और शहर के टेलीफोन नेटवर्क के माध्यम से एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। कोशिकाओं के प्रत्येक सेल को एक सीमित सीमा और एक निश्चित आवृत्ति के साथ एक बेस रेडियो ट्रांसमीटर द्वारा परोसा जाता है। इससे अन्य कोशिकाओं में समान आवृत्ति का पुन: उपयोग करना संभव हो जाता है। बातचीत के दौरान, सेलुलर रेडियोटेलीफोन एक रेडियो चैनल द्वारा बेस स्टेशन से जुड़ा होता है, जिसके माध्यम से टेलीफोन वार्तालाप प्रसारित होता है। सेल आकार बेस स्टेशन के साथ रेडियोटेलीफोन की अधिकतम संचार सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह अधिकतम सीमा सेल त्रिज्या है।

विचार मोबाइल सेलुलर संचारइस तथ्य में शामिल है कि, एक बेस स्टेशन के कवरेज क्षेत्र को छोड़े बिना, मोबाइल फोन पूरे नेटवर्क क्षेत्र की बाहरी सीमा तक किसी भी पड़ोसी स्टेशन के कवरेज क्षेत्र में आता है।

इसके लिए, एंटीना-रिपीटर्स के सिस्टम बनाए गए हैं जो उनके सेल - पृथ्वी की सतह के क्षेत्र को कवर करते हैं। संचार विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, दो आसन्न एंटेना के बीच की दूरी उनकी सीमा से कम होनी चाहिए। शहरों में, यह लगभग 500 मीटर और ग्रामीण क्षेत्रों में लगभग 2-3 किमी है। एक मोबाइल फोन एक साथ कई पुनरावर्तक एंटेना से सिग्नल प्राप्त कर सकता है, लेकिन यह हमेशा सबसे मजबूत सिग्नल में ट्यून करता है।

मोबाइल सेलुलर संचार के पीछे का विचार यह भी है कि जब ग्राहक एक सेल से दूसरे सेल में जाता है तो टेलीफोन सिग्नल पर कंप्यूटर नियंत्रण लागू करता है। यह कंप्यूटर नियंत्रण था जिसने एक सेकंड के एक हजारवें हिस्से में एक मोबाइल फोन को एक मध्यवर्ती ट्रांसमीटर से दूसरे में स्विच करना संभव बना दिया। सब कुछ इतनी तेजी से होता है कि सब्सक्राइबर को इसकी भनक तक नहीं लगती।

कंप्यूटर सेलुलर मोबाइल संचार प्रणाली का केंद्रीय हिस्सा हैं। वे किसी भी सेल में स्थित एक ग्राहक की तलाश करते हैं और उसे टेलीफोन नेटवर्क से जोड़ते हैं। जब कोई ग्राहक एक सेल से दूसरे सेल में जाता है, तो वे सब्सक्राइबर को एक बेस स्टेशन से दूसरे बेस स्टेशन पर ट्रांसफर करते हैं।

मोबाइल सेलुलर संचार का एक महत्वपूर्ण लाभ आपके ऑपरेटर के सामान्य क्षेत्र के बाहर इसका उपयोग करने की क्षमता है - रोमिंग।ऐसा करने के लिए, विभिन्न ऑपरेटर उपयोगकर्ताओं के लिए अपने क्षेत्रों का उपयोग करने की पारस्परिक संभावना पर आपस में सहमत होते हैं। उसी समय, उपयोगकर्ता, अपने ऑपरेटर के सामान्य क्षेत्र को छोड़कर, एक देश से दूसरे देश में जाने पर भी स्वचालित रूप से अन्य ऑपरेटरों के क्षेत्रों में स्विच हो जाता है, उदाहरण के लिए, रूस से जर्मनी या फ्रांस में। या, रूस में रहते हुए, उपयोगकर्ता किसी भी देश में सेलुलर कॉल कर सकता है। इस प्रकार, सेलुलर संचार उपयोगकर्ता को किसी भी देश के साथ फोन द्वारा संवाद करने की क्षमता प्रदान करता है, चाहे वह कहीं भी हो। अग्रणी सेल फोन निर्माता एकल यूरोपीय मानक - जीएसएम द्वारा निर्देशित होते हैं।

बोले हुए शब्दों को टाइप में लिखने का यंत्र(लैटिन डिडो से - मैं बोलता हूं, मैं निर्देशित करता हूं) - यह इस उद्देश्य के लिए भाषण रिकॉर्ड करने के लिए एक प्रकार का टेप रिकॉर्डर है, उदाहरण के लिए, इसके पाठ के बाद के मुद्रण के लिए। डिक्टाफोन को यांत्रिक में विभाजित किया जाता है, जिसमें मानक कैसेट या चुंबकीय टेप के साथ माइक्रोकैसेट सूचना भंडारण, और डिजिटल के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

चलने वाले पुर्जों की पूर्ण अनुपस्थिति से डिजिटल वॉयस रिकॉर्डर मैकेनिकल वॉयस रिकॉर्डर से भिन्न होते हैं। वे भंडारण माध्यम के रूप में चुंबकीय टेप के बजाय सॉलिड-स्टेट फ्लैश मेमोरी का उपयोग करते हैं।

डिजिटल फोटोग्राफीआपको उच्च गुणवत्ता वाली डिजिटल तस्वीरें प्राप्त करने के लिए महंगी, लंबी और हानिकारक रासायनिक प्रक्रियाओं के उपयोग के बिना जल्दी और बिना अनुमति देता है।

एक डिजिटल कैमरे के संचालन का सिद्धांत यह है कि इसका ऑप्टिकल सिस्टम (लेंस) प्रकाश संवेदनशील तत्वों के लघु अर्धचालक मैट्रिक्स, तथाकथित सीसीडी चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) पर फोटो खिंचवाने वाली वस्तु की एक कम छवि को प्रोजेक्ट करता है। एक सीसीडी एक एनालॉग डिवाइस है: एक विद्युत प्रवाह एक छवि पिक्सेल में घटना प्रकाश की तीव्रता के प्रत्यक्ष अनुपात में उत्पन्न होता है। सीसीडी में पिक्सेल घनत्व जितना अधिक होगा, कैमरा उतना ही उच्च रिज़ॉल्यूशन का उत्पादन करेगा। इसके बाद, प्राप्त एनालॉग सिग्नल को डिजिटल प्रोसेसर द्वारा डिजीटल छवि में परिवर्तित किया जाता है, जिसे जेपीईजी (या समान) प्रारूप में संपीड़ित किया जाता है और फिर कैमरे की मेमोरी में लिखा जाता है। इस मेमोरी की क्षमता शॉट्स की संख्या निर्धारित करती है। डिजिटल कैमरों की मेमोरी के रूप में विभिन्न भंडारण उपकरणों का उपयोग किया जाता है - फ्लॉपी डिस्क, फ्लैश मेमोरी कार्ड, सीडी-आरडब्ल्यू ऑप्टिकल डिस्क, आदि। संग्रहीत विद्युत संकेतों को कंप्यूटर स्क्रीन, टीवी, कागज पर मुद्रित चित्र के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है। एक प्रिंटर का उपयोग करके, या किसी भी देश को ई-मेल द्वारा भेजा गया। सीसीडी-मैट्रिक्स में जितने अधिक पिक्सेल होंगे, डिजिटल फोटोग्राफिक छवि की स्पष्टता उतनी ही अधिक होगी। आधुनिक डिजिटल कैमरों के मैट्रिक्स में, पिक्सल की संख्या 2 मिलियन से 6 मिलियन या उससे अधिक होती है।

डिजिटल कैमरा एक लघु लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले से लैस है, जिस पर बटन दबाने के तुरंत बाद ली गई तस्वीर दिखाई देती है। छवि के विकास और फिक्सिंग (पारंपरिक फोटोग्राफी की तरह) की आवश्यकता नहीं है। यदि आपको चित्र पसंद नहीं है, तो आप इसे "मिटा" सकते हैं और इसके स्थान पर एक नया लगा सकते हैं। एक डिजिटल कैमरे में पारंपरिक फोटोग्राफी के लिए केवल एक चीज बची है वह है लेंस।

डिजिटल फोटोग्राफी में, दुर्लभ चांदी के लवण के साथ प्रकाश-संवेदनशील सामग्री का उपयोग पूरी तरह से बाहर रखा गया है। पारंपरिक कैमरों की तुलना में, डिजिटल कैमरों में यांत्रिक गतिमान भागों की संख्या काफी कम होती है, जो उनकी उच्च विश्वसनीयता और स्थायित्व सुनिश्चित करता है।

कई डिजिटल कैमरे ज़ूम लेंस - ज़ूम लेंस या ज़ूम लेंस) का उपयोग करते हैं जो ऑप्टिकल (अक्सर तीन गुना) आवर्धन प्रदान करते हैं। इसका मतलब यह है कि तस्वीरें लेते समय, आप अपना स्थान छोड़े बिना फोटो खिंचवाने वाली वस्तु को नेत्रहीन रूप से ज़ूम इन या आउट कर सकते हैं, और यह धीरे-धीरे किया जा सकता है। इसके अलावा डिजिटल जूम का भी इस्तेमाल किया जाता है, जिसमें इमेज के एक टुकड़े को खींचकर पूरी स्क्रीन को भर दिया जाता है।

डिजिटल कैमरों का एक अन्य लाभ न केवल तस्वीरें लेने की क्षमता है, बल्कि कई मिनट तक के छोटे वीडियो भी शूट करने की क्षमता है। सबसे उन्नत डिजिटल कैमरों में एक अंतर्निहित माइक्रोफ़ोन होता है जो आपको ध्वनि के साथ मूवी रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।

कंप्यूटर में दर्ज डिजिटल तस्वीरों को प्रसंस्करण के अधीन किया जा सकता है, जैसे क्रॉपिंग (आवर्धन के साथ अलग-अलग क्षेत्रों का चयन), चमक और कंट्रास्ट बदलना, रंग संतुलन, सुधार, आदि। आप अपने कंप्यूटर पर डिजिटल फोटो एलबम बना सकते हैं जिन्हें क्रमिक रूप से या स्लाइड शो के रूप में देखा जा सकता है।

आज डिजिटल तस्वीरों की गुणवत्ता पारंपरिक तस्वीरों की गुणवत्ता से कम नहीं है। यह माना जा सकता है कि आने वाले वर्षों में, डिजिटल फोटोग्राफी पूरी तरह से पारंपरिक की जगह ले लेगी।

कैमकोर्डरआपको ध्वनि के साथ एक मोशन पिक्चर रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। आधुनिक वीडियो कैमरों में, ऑप्टिकल छवि, डिजिटल कैमरों की तरह, एक सीसीडी मैट्रिक्स का उपयोग करके एक विद्युत छवि में परिवर्तित हो जाती है। उन्हें फिल्म की भी जरूरत नहीं है, विकास और फिक्सिंग की आवश्यकता नहीं है। उनमें छवि चुंबकीय वीडियो टेप पर दर्ज की गई है। हालांकि, एक चुंबकीय टेप के साथ रिकॉर्डिंग (जैसा कि ध्वनि रिकॉर्ड करते समय किया जाता है) को इसकी गति की बहुत तेज गति की आवश्यकता होगी - 200 किमी / घंटा से अधिक (ध्वनि रिकॉर्ड करते समय लगभग 10,000 गुना अधिक): एक व्यक्ति आवृत्ति रेंज में ध्वनि सुनता है 20 से 20,000 हर्ट्ज तक। इस रेंज में हाई-क्वालिटी साउंड रिकॉर्डिंग की जाती है। वीडियो रिकॉर्डिंग के लिए बहुत अधिक आवृत्तियों की आवश्यकता होती है - 6 मेगाहर्ट्ज से अधिक।

छवियों की रिकॉर्डिंग और प्लेबैक के दौरान चुंबकीय टेप की गति बढ़ाने के बजाय, कैमकॉर्डर और वीसीआर में चुंबकीय सिर उच्च गति से घूमते हुए ड्रम पर लगाए जाते हैं, और सिग्नल साथ में नहीं, बल्कि टेप के पार रिकॉर्ड किए जाते हैं। ड्रम के रोटेशन की धुरी टेप की ओर झुकी होती है, और इसका चुंबकीय सिर प्रत्येक क्रांति के साथ टेप पर एक तिरछी रेखा लिखता है। इस मामले में, रिकॉर्डिंग घनत्व काफी बढ़ जाता है, और चुंबकीय टेप को अपेक्षाकृत धीमी गति से चलना चाहिए - केवल 2 मिमी / सेकंड की गति से। वे एक रंगीन छवि और ध्वनि रिकॉर्ड करते हैं (अंतर्निहित माइक्रोफ़ोन का उपयोग करके) और उच्चतम संवेदनशीलता रखते हैं। छवि चमक का मापन, एपर्चर सेटिंग और फ़ोकसिंग पूरी तरह से स्वचालित हैं। वीडियो फिल्मांकन का परिणाम तुरंत देखा जा सकता है, क्योंकि फिल्म के किसी भी विकास की आवश्यकता नहीं है (जैसा कि फिल्मांकन में है)।

कैमकोर्डर को उच्च गुणवत्ता वाले लेंसों के साथ आपूर्ति की जाती है। सबसे महंगे कैमकोर्डर ज़ूम लेंस का उपयोग करते हैं जो 10x ऑप्टिकल ज़ूम प्रदान करते हैं। इसका मतलब यह है कि वीडियो शूट करते समय, आप बिना जगह छोड़े फिल्माए जा रहे ऑब्जेक्ट को ज़ूम इन या आउट कर सकते हैं, और यह धीरे-धीरे किया जा सकता है। साथ ही इसमें 400 गुना या उससे ज्यादा तक के डिजिटल जूम का भी इस्तेमाल किया जाता है, जिसमें इमेज के एक टुकड़े को खींचकर पूरी स्क्रीन को भर दिया जाता है। एक छवि स्थिरीकरण प्रणाली का भी उपयोग किया जाता है, जो बड़ी सटीकता के साथ और व्यापक रेंज में कैमरा कंपन को ठीक करता है।

सीसीडी मैट्रिक्स का उपयोग उच्चतम संवेदनशीलता के साथ वीडियो कैमरे प्रदान करता है, जिससे लगभग पूर्ण अंधेरे (आग या मोमबत्ती की रोशनी से) में शूट करना संभव हो जाता है।

एक वीडियो फिल्म में, एक ध्वनि फिल्म की तरह, चलती छवि और ध्वनि को एक ही सूचना वाहक - चुंबकीय वीडियो टेप पर रिकॉर्ड किया जाता है। सबसे आम घरेलू वीडियो रिकॉर्डिंग मानक होम वीडियो (वीडियो होम सिस्टम, वीएचएस) है। इस मानक में चुंबकीय फिल्म की चौड़ाई 12.5 मिमी है। पोर्टेबल वीडियो कैमरों के लिए, समान चौड़ाई के कम फिल्म कैसेट का उपयोग किया जाता है - वीएचएस कॉम्पैक्ट।

सोनी ने मानक के लघु वीडियो कैसेट विकसित और निर्मित किए हैं वीडियो-एस(एसएच8)। उनमें फिल्म की चौड़ाई 8 मिमी है। इससे पोर्टेबल घरेलू वीडियो कैमरों के आयामों को कम करना संभव हो गया। वीडियो शूटिंग के दौरान छवि नियंत्रण के लिए उनमें से सबसे उन्नत, दृश्यदर्शी के अलावा, एक लघु रंग लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले से लैस हैं। वे आपको वह फिल्म देखने की अनुमति देते हैं जिसे आपने सीधे अपने कैमकॉर्डर पर शूट किया है। देखने का दूसरा तरीका टीवी स्क्रीन पर है। ऐसा करने के लिए, वीडियो कैमरा का आउटपुट टीवी के इनपुट से जुड़ा है।

डिजिटल रिकॉर्डिंग पद्धति पर स्विच करने से बार-बार पुनर्लेखन के साथ भी गुणवत्ता हानि से बचा जा सकता है। 1995 में, सोनी, फिलिप्स, हिताची, पैनासोनिक और जेवीसी सहित 55 प्रमुख इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माताओं के एक संघ ने डीवीसी डिजिटल वीडियो रिकॉर्डिंग प्रारूप को अपनाया। (डिजिटल वीडियो कैसेट) या डीवी (डिजिटल वीडियो)।पहले से ही 1995 के अंत में, सोनी ने पहला डीवी-कैमकॉर्डर पेश किया। अब एक डिजिटल वीडियो फिल्म को कैमकॉर्डर से कंप्यूटर हार्ड ड्राइव में स्थानांतरित किया जा सकता है और बिना किसी जटिल रूपांतरण के सीधे वापस किया जा सकता है।

चुंबकीय टेप पर प्रत्येक फ्रेम 10 माइक्रोन की चौड़ाई के साथ 12 तिरछी रेखाओं-पटरियों से मेल खाती है। उनमें से प्रत्येक पर, ऑडियो और वीडियो जानकारी, घंटे, मिनट, सेकंड और फ्रेम की क्रम संख्या रिकॉर्ड करने के अलावा, वीडियो शूटिंग के बारे में अतिरिक्त जानकारी रिकॉर्ड करना संभव है। सभी डीवी-कैमरे फोटोग्राफी मोड में काम कर सकते हैं और 6-7 सेकंड के लिए ध्वनि के साथ अलग-अलग छवियों को कैप्चर कर सकते हैं। वे 500-600 फ्रेम की क्षमता वाले डिजिटल कैमरों में बदल जाते हैं। एक डी वी-वीडियो रिकॉर्डर पहले ही बनाया जा चुका है।

DV डिजिटल प्रारूप के साथ, Sony ने एक नई डिजिटल तकनीक विकसित की है डिजिटल 8, जिसे एनालॉग और डिजिटल स्वरूपों के बीच की रेखा को धुंधला करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह आपको एनालॉग रिकॉर्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले नियमित SH8 कैसेट पर डिजिटल DV रिकॉर्डिंग का उपयोग करने की अनुमति देता है।

डिजिटल वीडियो कैमरे बिना वीडियो कैसेट के बनाए जाते हैं। उनमें छवि हार्ड रिमूवेबल डिस्क (हार्ड ड्राइव) पर रिकॉर्ड की जाती है। डिजिटल रूप से रिकॉर्ड की गई फिल्म को पर्सनल कंप्यूटर पर देखा जा सकता है या एनालॉग सिग्नल में बदला जा सकता है और टीवी पर देखा जा सकता है। रिकॉर्डिंग को कंप्यूटर के लिए मानक MPev/Zpev प्रारूप में संपीड़ित किया जाता है, इसलिए इसे व्यक्तिगत कंप्यूटर मॉनीटर पर देखा और संपादित भी किया जा सकता है।

नवीनतम कैमकोर्डर में, चुंबकीय टेप के बजाय, वीडियो छवियों को रिकॉर्ड करने के लिए पुन: लिखने योग्य ऑप्टिकल EUO-ILU डिस्क का उपयोग किया जाता है। उन पर रिकॉर्ड की गई डिस्क को देखने के लिए तुरंत BOO प्लेयर में डाला जा सकता है। डिस्क के छोटे व्यास (8 सेमी) के कारण, कैमकॉर्डर के आयाम पारंपरिक वाले के समान हैं - चुंबकीय फिल्म के साथ कैसेट का उपयोग करना। OOO डिस्क पर रिकॉर्डिंग का समय 30 मिनट है, और "सेविंग मोड" में - वीडियो छवि की गुणवत्ता में मामूली कमी के साथ 60 मिनट।

भविष्य बिना चलती इकाइयों और भागों के डिजिटल वीडियो कैमरा, कैमरा, वॉयस रिकॉर्डर का है। वे अधिक विश्वसनीय, टिकाऊ, हल्के और लघु हैं, चलने, धक्कों के दौरान झटके से डरते नहीं हैं।

परीक्षण प्रश्न

1. कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर से क्या तात्पर्य है? 2. एक पीसी टाइप 1VM पीसी की विशिष्ट विशेषताएं क्या हैं। 3. इस्तेमाल किए गए माइक्रोप्रोसेसर के प्रकार द्वारा 1VM पीसी क्लोन के इतिहास की समीक्षा करें। 4. पीसी हार्डवेयर में शामिल मुख्य उपकरण कौन से हैं? 5. सिस्टम बस और पीसी विस्तार स्लॉट का उद्देश्य क्या है? 6. माइक्रोप्रोसेसर की गति और पीसी की गति कैसे संबंधित हैं? 7. एमपी और मेमोरी विशेषताएँ पीसी के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती हैं? 8. एडेप्टर और कंट्रोलर के उद्देश्य की व्याख्या करें। 9. एनालॉग-टू-डिजिटल (एडीसी) और डिजिटल-टू-एनालॉग (डीएसी) कन्वर्टर्स क्या हैं? 10. कैरियर और स्टोरेज मीडिया में क्या अंतर है?))

• कंप्यूटर में मुख्य प्रकार के मीडिया और स्टोरेज मीडिया के नाम बताइए। 12. कंप्यूटर की रैम और लॉन्ग टर्म मेमोरी में क्या अंतर है? 13. ऑप्टिकल सीडी के मुख्य प्रकार क्या हैं। 14. फ्लैश मेमोरी क्या है? 15. प्रिंटर और प्लॉटर में क्या अंतर है?

विद्युत माप उपकरणों के विकास में रुझान

विद्युत मापने की तकनीक में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की उपलब्धियों का उपयोग वर्तमान में इसके विकास में मुख्य प्रवृत्तियों में से एक को निर्धारित करता है, जो माप उपकरणों के कम्प्यूटरीकरण की विशेषता है। आइए हम इस प्रवृत्ति की अभिव्यक्ति के विशिष्ट रूपों पर विचार करें।

सबसे पहले, यह डिजिटल माप उपकरणों के साथ एनालॉग माप उपकरणों के क्रमिक प्रतिस्थापन में प्रकट होता है, जो बदले में, अधिक बहुमुखी और "बुद्धिमान" होते जा रहे हैं।

एक उदाहरण के रूप में, इस क्षेत्र के नेताओं में से एक, हेवलेट पैकार्ड में ऑसिलोस्कोप के उत्पादन के विकास के चरणों पर विचार करें। कंपनी ने 1956 में अपना पहला ट्यूब ऑसिलोस्कोप HP130A और HP150A और 1966 में पहला सेमीकंडक्टर (HP180A) जारी किया। 80 ​​के दशक तक, इस और अन्य कंपनियों ने विभिन्न उद्देश्यों के लिए बड़ी संख्या में एनालॉग ऑसिलोस्कोप का उत्पादन किया, और उनमें से कई में उत्कृष्ट विनिर्देश थे। . हालांकि, पहले से ही 1980 में, हेवलेट-पैकार्ड इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि डिजिटल तकनीक एनालॉग सिग्नल को रिकॉर्ड करने, प्रदर्शित करने और संसाधित करने की समस्या का एक बेहतर और सस्ता समाधान पेश कर सकती है, और 1986 से इसने एनालॉग ऑसिलोस्कोप का उत्पादन पूरी तरह से बंद कर दिया, उन्हें डिजिटल के साथ बदल दिया . 1992 में, कंपनी पहले से ही डिजिटल ऑसिलोस्कोप की एक पूरी श्रृंखला का निर्माण कर रही थी; इस मॉड्यूलर 54700 श्रृंखला में, दूसरों के बीच, 54721ए प्लग-इन यूनिट जिसमें 1 गीगाहर्ट्ज़ बैंडविड्थ और 4 GoS/s नमूना दर शामिल है।

इसी तरह की प्रक्रिया "गोल्ड" (गोल्ड, यूएसए) फर्म में हुई। कंपनी ने 1975 में अपना पहला डिजिटल ऑसिलोस्कोप जारी किया, और 1988 में उसने एनालॉग का उत्पादन बंद कर दिया। 1992 में, कंपनी ने 7 से 200 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ के साथ डिजिटल ऑसिलोस्कोप के 15 मॉडल और 0.02 से 1.6 Gt / s की नमूना दर का उत्पादन किया।

यदि अध्ययन के तहत प्रक्रियाओं के दृश्य अवलोकन के लिए 8 बिट्स का संकल्प पर्याप्त है, तो यह अक्सर अधिक जटिल और सटीक विश्लेषण के लिए पर्याप्त नहीं होता है। इसलिए, डिजिटल ऑसिलोस्कोप की सटीकता में सुधार के लिए लगातार काम किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, फर्म "निकोल टूल कॉर्प।" (निकोलेट इंस्ट्रुमेंट कार्पोरेशन, यूएसए) 14 बिट्स के ऊर्ध्वाधर संकल्प के साथ 400-श्रृंखला ऑसिलोस्कोप प्रदान करता है, जो निश्चित रूप से एनालॉग ऑसिलोस्कोप के लिए अप्राप्य है।

डिजिटल ऑसिलोस्कोप ने न केवल एनालॉग को बदल दिया, बल्कि उपभोक्ताओं को नए उपकरणों की क्षमता से संबंधित नए अवसर भी प्रदान किए, जो कि देखे गए संकेतों के मापदंडों को स्टोर, आउटपुट, प्रोसेस और तुलना करने के लिए थे। आधुनिक डिजिटल ऑसिलोस्कोप तेजी से फूरियर ट्रांसफॉर्म एल्गोरिदम का उपयोग करके स्पेक्ट्रम विश्लेषण सहित कई सिग्नल विश्लेषण कार्य करते हैं। उनके पास एक अंतर्निहित प्रिंटर या प्लॉटर हो सकता है जो आपको प्रोटोकॉल या शेड्यूल की हार्ड कॉपी प्राप्त करने की अनुमति देता है। मानक इंटरफ़ेस नोड्स की उपस्थिति आपको एक डिजिटल ऑसिलोस्कोप को एक व्यक्तिगत कंप्यूटर और एक कंप्यूटर नेटवर्क से जोड़ने की अनुमति देती है; इसके अलावा, उसके पास खुद एक छोटे कंप्यूटर की क्षमता है। इसी तरह के ऑसिलोस्कोप जापानी फर्मों हियोकी (हियोकी, मॉडल 8850) और योकोगावा (योकोगावा, मॉडल 3655 और 3656) द्वारा उत्पादित किए जाने वाले पहले लोगों में से थे।

डिजिटल ऑसिलोस्कोप के उदाहरण पर, विद्युत माप उपकरणों के कम्प्यूटरीकरण की दिशाओं में से एक का पता लगाया जा सकता है। माप सूचना संकेतों के डिजिटल प्रसंस्करण और विभिन्न उद्देश्यों के लिए उनके आधार पर मापने और कंप्यूटिंग सिस्टम के निर्माण की संभावना के साथ नए माप उपकरण बनाए जा रहे हैं। कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के तत्व इन माप उपकरणों और प्रणालियों में निर्मित होते हैं, जो डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग, स्व-निदान, त्रुटि सुधार, बाहरी उपकरणों के साथ संचार आदि प्रदान करते हैं।

एक और दिशा 80 के दशक की शुरुआत में और पर्सनल कंप्यूटर (आईबीएम पीसी और अन्य) के व्यापक उपयोग से जुड़ी है। यदि उपभोक्ता के पास ऐसा कंप्यूटर है, तो उसके पास वास्तव में कंप्यूटर मापने वाले उपकरण के कई घटक हैं: एक कंप्यूटिंग डिवाइस, एक डिस्प्ले, एक नियंत्रण उपकरण, एक आवास, बिजली की आपूर्ति, आदि। केवल एक चीज गायब है जो माप की जानकारी इनपुट करने के लिए उपकरण है। एक कंप्यूटर में (एनालॉग मापने वाले कन्वर्टर्स, गैल्वेनिक सेपरेशन डिवाइसेस, स्केलिंग, नॉर्मलाइजेशन और लीनियराइजेशन, एडीसी, आदि), इसकी प्रारंभिक प्रोसेसिंग (यदि कंप्यूटर को इस काम से मुक्त करना वांछनीय है) और विशेष सॉफ्टवेयर।

इसलिए, 80 के दशक में, व्यक्तिगत कंप्यूटर (पीसी) में एनालॉग माप जानकारी को इनपुट करने के लिए उपकरणों को एक सामान्य मामले (टोकरा) में निर्मित मॉड्यूल के सेट के रूप में क्रॉस पीसी में निर्मित बोर्डों के रूप में बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जाने लगा। एक विस्तार योग्य पीसी चेसिस, या बाहरी कनेक्टर के माध्यम से एक पीसी से जुड़े स्टैंड-अलोन कार्यात्मक मॉड्यूल के रूप में।

विशेष बड़े एकीकृत सर्किट - डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) के आगमन के साथ ऐसे उपकरणों में सूचना का प्रभावी पूर्व-प्रसंस्करण संभव हो गया। पहला सिंगल-क्रिस्टल डीएसपी 1980 में जापानी कंपनी एनआईएस कॉर्प द्वारा जारी किया गया था। (एनईसी कार्पोरेशन), 1983 से फुजित्सु (फुजित्सु, जापान) और टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स (टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स, (यूएसए)) द्वारा इसी तरह के उत्पादों का उत्पादन किया गया है; बाद में वे एनालॉग डिवाइसेस (यूएसए), मोटोरोला (मोटोरोला, यूएसए) और अन्य से जुड़ गए।

कंप्यूटर मापने वाले उपकरणों की कम से कम दो विशेषताओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए। सबसे पहले, उन्हें विभिन्न मात्राओं को मापने के लिए बहुत आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है; इसलिए, सार्वभौमिक माप उपकरण उनके आधार पर बनाए जाते हैं। दूसरे, उनकी लागत का एक बढ़ता हुआ हिस्सा सॉफ्टवेयर की लागत पर कब्जा कर लेता है, जो उपभोक्ता को कई नियमित संचालन करने से मुक्त करता है और मुख्य माप कार्यों को हल करने में उसके लिए अधिकतम सुविधा बनाता है।

एक उदाहरण तथाकथित आभासी मापक यंत्र है। उनमें, पीसी डिस्प्ले पर प्रोग्रामेटिक रूप से मापने वाले उपकरण के फ्रंट पैनल की छवि बनाई जाती है। यह पैनल वास्तव में भौतिक रूप से मौजूद नहीं है, और डिवाइस में ही शामिल है, उदाहरण के लिए, एक पीसी और इसमें निर्मित एक मापने वाला बोर्ड। फिर भी, उपभोक्ता को एक पारंपरिक उपकरण के साथ काम करने का पूरा भ्रम है: वह नियंत्रण कुंजी दबा सकता है, माप सीमा, ऑपरेटिंग मोड, आदि का चयन कर सकता है, अंत में, माप परिणाम प्राप्त कर सकता है।

1980 के दशक के बाद से, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के माइक्रोमिनाइराइजेशन ने माप उपकरणों के कम्प्यूटरीकरण के एक अन्य क्षेत्र के विकास के लिए नेतृत्व किया है - न केवल "बुद्धिमान" उपकरणों और प्रणालियों के निर्माण के लिए, बल्कि "बुद्धिमान" सेंसर भी।

इस तरह के सेंसर में न केवल एक संवेदनशील तत्व होता है, बल्कि एक जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण भी होता है जिसमें एनालॉग और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स होते हैं, साथ ही उपयुक्त सॉफ़्टवेयर वाले माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस भी होते हैं। "स्मार्ट" सेंसर का डिज़ाइन आपको इसे अनुसंधान की वस्तु के करीब स्थापित करने और माप जानकारी के एक या दूसरे प्रसंस्करण को करने की अनुमति देता है। उसी समय, डेटा संग्रह केंद्र को सूचना प्रेषित की जाती है, जो उच्च शोर प्रतिरक्षा वाले संकेतों का उपयोग करके वस्तु से काफी दूरी पर स्थित हो सकती है, जिससे माप की सटीकता बढ़ जाती है।

एक उदाहरण के रूप में, आइए जापानी कंपनी फ़ूजी (FUJI, मॉडल FKA) द्वारा निर्मित एक "बुद्धिमान" पूर्ण दबाव सेंसर की तकनीकी क्षमताओं पर विचार करें, जो 0.16 से 30 बार की सीमा में तरल, गैस या वाष्प के दबाव को मापता है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज में -40 से + 85 डिग्री सेल्सियस तक 0, 2% से अधिक की त्रुटि नहीं है। इसमें एक कैपेसिटिव सेंसिंग तत्व और एक माचिस के आकार के स्टील के मामले में एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण लगा होता है। यह एक बाहरी 11 से 45 वी डीसी स्रोत द्वारा संचालित है, जो डेटा संग्रह केंद्र में सेंसर से कई किलोमीटर दूर स्थित हो सकता है। माप की जानकारी बिजली स्रोत (दो-तार सेंसर) के तारों के माध्यम से एनालॉग रूप में प्रेषित होती है - 4 से 20 एमए तक प्रत्यक्ष वर्तमान, साथ ही एनालॉग पर एक डिजिटल सिग्नल लगाया जाता है।

सेंसर को चार अंकों के डिजिटल लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले या एनालॉग मिलिवोल्टमीटर से जोड़कर आसानी से मापने वाले उपकरण में परिवर्तित किया जा सकता है। ऐसे सेंसर को विशेष कंसोल का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है और एक माप प्रणाली में जोड़ा जा सकता है। प्रत्येक सेंसर स्व-निदान, रूपांतरण फ़ंक्शन रैखिककरण, स्केलिंग, माप सीमा सेटिंग, तापमान मुआवजा, आदि करता है।

विद्युत माप उपकरणों के कम्प्यूटरीकरण के साथ-साथ, इसके मेट्रोलॉजिकल समर्थन को गहन रूप से विकसित किया जा रहा है, और उद्योग के लिए उच्च-सटीक मानक उपलब्ध हो रहे हैं। उदाहरण के लिए, 1982 में वापस, फ्लूक (यूएसए) ने 6.5- और 7.5-बिट मल्टीमीटर के परीक्षण के लिए एक वोल्टेज अंशशोधक जारी किया। पल्स चौड़ाई मॉडुलन डीएसी के आधार पर बनाया गया यह उपकरण (मॉडल 5440 ए), सीधे दुकान के फर्श पर काम करते समय 0.0004% से अधिक की सापेक्ष त्रुटि प्रदान करता है।

वोल्ट और एम्पीयर मानकों सहित उच्चतम मेट्रोलॉजिकल विशेषताओं के साथ आधुनिक माप उपकरणों का निर्माण करने के लिए, बी जोसेफसन और हॉल क्वांटम प्रभाव का उपयोग निर्णायक महत्व का है।

बी जोसेफसन प्रभाव की भविष्यवाणी 1962 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी बी जोसेफसन द्वारा की गई थी और 1963 में अमेरिकी भौतिकविदों पी। एंडरसन और जे। रोवेल द्वारा प्रयोगात्मक रूप से खोजा गया था। इस प्रभाव की अभिव्यक्तियों में से एक इस प्रकार है। जब एक बी जोसेफसन संपर्क, दो सुपरकंडक्टर्स के बीच ढांकता हुआ की एक पतली परत, एक उच्च आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ विकिरणित होती है, तो आवृत्ति के आनुपातिक वोल्टेज ऐसे संपर्क की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता पर दिखाई देते हैं। बी जोसेफसन के संपर्कों पर वोल्टेज वृद्धि के प्रजनन की उच्च सटीकता ने 80 के दशक में 0.0001% से अधिक की त्रुटियों के साथ वोल्ट मानकों का निर्माण करना संभव बना दिया।

बी जोसेफसन प्रभाव के उपयोग और एकल-जुड़े सुपरकंडक्टर्स में चुंबकीय क्षेत्र परिमाणीकरण की घटना ने अत्यंत संवेदनशील सुपरकंडक्टिंग क्वांटम हस्तक्षेप उपकरणों के निर्माण का नेतृत्व किया - SQUIDs जो चुंबकीय प्रवाह को मापते हैं। चुंबकीय प्रवाह में विभिन्न भौतिक मात्राओं के मापने वाले कन्वर्टर्स के उपयोग ने SQUIDs के आधार पर विभिन्न उद्देश्यों के लिए मापने वाले उपकरणों और उपकरणों को बनाना संभव बना दिया है, जिनकी रिकॉर्ड उच्च संवेदनशीलता है: गैल्वेनोमीटर, तुलनित्र, थर्मामीटर, मैग्नेटोमीटर, ग्रेडियोमीटर, एम्पलीफायर। बी जोसेफसन प्रभाव के आधार पर, अन्य डिवाइस भी बनाए जा रहे हैं जो माप की जानकारी को संसाधित करने के लिए काम करते हैं, उदाहरण के लिए, एडीसी और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर 10 गीगाहर्ट्ज से ऊपर की घड़ी आवृत्तियों के साथ।

क्वांटम हॉल प्रभाव की खोज 1980 में के. वॉन क्लिट्ज़िंग (जर्मनी) द्वारा की गई थी। प्रभाव कम तापमान (लगभग 1 K) पर देखा जाता है और चुंबकीय प्रेरण पर सेमीकंडक्टर हॉल सेंसर के हॉल प्रतिरोध की निर्भरता के ग्राफ पर एक क्षैतिज खंड के रूप में प्रकट होता है। इस खंड के अनुरूप प्रतिरोध की त्रुटि 0.00001% से अधिक नहीं है। इसने विद्युत प्रतिरोध मानकों को बनाने के लिए क्वांटम हॉल प्रभाव का उपयोग करना संभव बना दिया।

बी जोसेफसन और हॉल के क्वांटम प्रभावों के उपयोग ने प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के लिए मानकों को विकसित करना संभव बना दिया, सटीकता में वर्तमान पैमानों पर आधारित मानकों को पार कर गया, जिनका उपयोग 20 वीं शताब्दी के लगभग पूरे दूसरे भाग के लिए किया गया था। हमारे देश में, 1992 से एक नया राज्य प्राथमिक मानक पेश किया गया है। यह एम्पीयर को 0.00002% से अधिक की त्रुटि के साथ पुन: पेश करता है (वर्तमान पैमानों ने 0.0008% से अधिक की त्रुटि प्रदान नहीं की)।

माना गया प्रभाव कम तापमान पर प्रकट होता है, जो उनके व्यापक उपयोग में मुख्य बाधा है। हालांकि, 1986 में उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स की खोज ने हमें एकीकृत सर्किट पर निर्मित माप उपकरणों के निर्माण और लगभग 100 K के तापमान पर काम करने की उम्मीद करने की अनुमति दी। यह विद्युत मापने की तकनीक के विकास में एक नई गुणात्मक छलांग होगी।

"विद्युत धारा" शब्द एएम द्वारा पेश किया गया था। एम्पीयर (§ 2.5 देखें)।

यदि सर्किट एक बैटरी द्वारा संचालित होता है, तो वर्तमान तत्व के ईएमएफ (अंश में) के समानुपाती होता है, और हर में, सर्किट के प्रतिरोध के अलावा, तत्व के आंतरिक प्रतिरोध को भी इंगित किया जाता है।

शब्द "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग" का इस्तेमाल 1881 में अंतर्राष्ट्रीय "इलेक्ट्रोटेक्निकल" प्रदर्शनी और इसके बाद इलेक्ट्रीशियन के कांग्रेस के ठीक बाद किया जाने लगा।

डीसी पावर लाइन के बिना 800 केवी (0.48 हजार किमी)।

ट्रांसफार्मर के समूह में लाइन वोल्टेज का संकेत दिया जाता है।

प्रत्येक आयाम स्टेटर हाउसिंग (बिस्तर) के अपने आंतरिक व्यास से मेल खाता है।

पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर (कंप्यूटर) 50 साल पहले दिखाई दिया। इस समय के दौरान, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और संपूर्ण सूचना विज्ञान उद्योग विश्व वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के मुख्य घटकों में से एक बन गए हैं। मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों पर कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी के प्रभाव का विस्तार जारी है। वर्तमान में, कंप्यूटर का उपयोग न केवल जटिल गणना करने के लिए किया जाता है, बल्कि उत्पादन प्रक्रियाओं के प्रबंधन, शिक्षा, स्वास्थ्य देखभाल, पारिस्थितिकी आदि में भी किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि कंप्यूटर किसी भी प्रकार की जानकारी को संसाधित करने में सक्षम हैं: संख्यात्मक, पाठ्य, सारणीबद्ध, ग्राफिक, ऑडियो, वीडियो जानकारी।

पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर ELILC 1946 में अमेरिकी रक्षा विभाग द्वारा वित्त पोषित एक शोध परियोजना के हिस्से के रूप में बनाया गया था। एक साल पहले, जे वॉन न्यूमैन ने एक लेख प्रकाशित किया था जिसमें कंप्यूटर के निर्माण के बुनियादी सिद्धांतों को रेखांकित किया गया था। यह परियोजना बल्गेरियाई मूल के एक अमेरिकी जे. अतानासोव द्वारा विकसित एक कैलकुलेटर मॉडल पर आधारित थी, जो बड़े पैमाने पर गणना में लगा हुआ था। के. शैनन, एन. विनर, जे. वॉन न्यूमैन और अन्य जैसे प्रमुख वैज्ञानिकों ने परियोजना के कार्यान्वयन में सक्रिय भाग लिया। उसी क्षण से कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का युग शुरू हुआ। 10-15 वर्षों की देरी से घरेलू कंप्यूटर तकनीक का विकास होने लगा।

इस समय तक स्वचालित गणनाओं की गणितीय नींव पहले ही विकसित हो चुकी थी (जी। लीबनिज़, जे। बुहल, एल। ट्यूरिंग, आदि), लेकिन कंप्यूटर का उद्भव इलेक्ट्रॉनिक तकनीक के विकास के लिए ही संभव हुआ। विभिन्न प्रकार के स्वचालित कंप्यूटिंग उपकरणों (सरलतम एबेकस से यांत्रिक और इलेक्ट्रोमैकेनिकल कैलकुलेटर तक) को बनाने के बार-बार किए गए प्रयासों ने विश्वसनीय और लागत प्रभावी मशीनों के निर्माण की अनुमति नहीं दी।

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के आगमन ने इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर बनाना संभव बना दिया।

एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर, या कंप्यूटर, हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का एक जटिल है जिसे उपयोगकर्ता कार्यों की तैयारी और समाधान को स्वचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (चित्र 1)।

उपयोगकर्ता को उस व्यक्ति के रूप में समझा जाता है जिसके हित में डेटा प्रोसेसिंग की जाती है। कंप्यूटिंग कार्यों के ग्राहक, प्रोग्रामर, ऑपरेटर उपयोगकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं। एक नियम के रूप में, कार्यों को तैयार करने का समय उन्हें हल करने के समय से कई गुना अधिक होता है।

कंप्यूटर कम्प्यूटेशनल कार्य को स्वचालित करने के सार्वभौमिक तकनीकी साधन हैं, अर्थात वे सूचना के परिवर्तन से संबंधित किसी भी समस्या को हल करने में सक्षम हैं। हालाँकि, कंप्यूटर पर हल करने के लिए समस्याओं की तैयारी एक श्रमसाध्य प्रक्रिया रही है और अभी भी बनी हुई है, जिसके लिए कई मामलों में उपयोगकर्ताओं को विशेष ज्ञान और कौशल की आवश्यकता होती है।

हल करने के लिए समस्याओं को तैयार करने की जटिलता को कम करने के लिए, व्यक्तिगत हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और कंप्यूटर के समग्र रूप से अधिक कुशल उपयोग के साथ-साथ उनके संचालन को सुविधाजनक बनाने के लिए, प्रत्येक कंप्यूटर में सॉफ़्टवेयर टूल का एक विशेष सेट होता है। आमतौर पर, हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर एक दूसरे से जुड़े होते हैं और एक ही संरचना में संयुक्त होते हैं।

संरचना तत्वों और उनके संबंधों का एक संग्रह है। संदर्भ के आधार पर, तकनीकी, सॉफ्टवेयर, हार्डवेयर-सॉफ्टवेयर और सूचना साधनों की संरचनाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है।

सॉफ्टवेयर का एक हिस्सा उपयोगकर्ताओं और कंप्यूटरों के बीच बातचीत प्रदान करता है और उनके बीच एक प्रकार का "मध्यस्थ" है। इसे ऑपरेटिंग सिस्टम कहा जाता है और यह कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का मूल है।

सॉफ़्टवेयर से हमारा तात्पर्य नियमित उपयोग के लिए सॉफ़्टवेयर टूल के एक समूह से है, जिसे उपयोगकर्ताओं के काम करने के लिए आवश्यक सेवा बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

अलग-अलग कंप्यूटर और कंप्यूटिंग सिस्टम (सीएस) का सॉफ्टवेयर (सॉफ्टवेयर) उपयोग किए गए कार्यक्रमों की संरचना में बहुत भिन्न हो सकता है, जो कि उपयोग की जाने वाली कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के वर्ग, इसके उपयोग के तरीके, उपयोगकर्ता कंप्यूटिंग कार्य की सामग्री आदि द्वारा निर्धारित किया जाता है। . आधुनिक कंप्यूटर और वीएस के लिए सॉफ्टवेयर का विकास प्रकृति में काफी हद तक विकासवादी और अनुभवजन्य है, लेकिन इसके निर्माण में पैटर्न को अलग किया जा सकता है।

कंप्यूटर, उनके हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के विकास में मुख्य मील के पत्थर और प्रवृत्तियों पर विचार करें (तालिका 1)।

तालिका एक

सामान्य स्थिति में, कंप्यूटर पर समस्याओं को तैयार करने और हल करने की प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों के अनुक्रम के अनिवार्य कार्यान्वयन के लिए प्रदान करती है:

1) समस्या का निरूपण और समस्या का गणितीय सूत्रीकरण;

2) समाधान एल्गोरिथ्म की विधि और विकास का चुनाव;

3) कुछ एल्गोरिथम भाषा का उपयोग करके प्रोग्रामिंग (एल्गोरिदम लेखन);

4) कंप्यूटिंग प्रक्रिया की योजना और संगठन - कंप्यूटर और कंप्यूटर संसाधनों के उपयोग का क्रम और क्रम;

5) एक "मशीन प्रोग्राम" का गठन, यानी एक प्रोग्राम जिसे सीधे कंप्यूटर द्वारा निष्पादित किया जाएगा;

6) समस्या का वास्तविक समाधान - तैयार कार्यक्रम के अनुसार गणना का निष्पादन।

कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, इन चरणों का स्वचालन नीचे से आता है।

इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी के विकास के रास्ते पर, कंप्यूटर की चार पीढ़ियों को अलग किया जा सकता है, जो तत्व आधार, कार्यात्मक और तार्किक संगठन, रचनात्मक और तकनीकी डिजाइन, सॉफ्टवेयर, तकनीकी और परिचालन विशेषताओं और कंप्यूटर तक पहुंच की डिग्री में भिन्न हैं। उपयोगकर्ता। पीढ़ियों का परिवर्तन कंप्यूटर के मुख्य तकनीकी, परिचालन और तकनीकी और आर्थिक संकेतकों में बदलाव के साथ था और सबसे पहले, जैसे गति, स्मृति क्षमता, विश्वसनीयता और लागत। इसी समय, मुख्य विकास प्रवृत्तियों में से एक रही है और कार्यों को हल करने के लिए कार्यक्रम तैयार करने की जटिलता को कम करने, मशीनों के साथ ऑपरेटरों के कनेक्शन को सुविधाजनक बनाने और बाद के उपयोग की दक्षता बढ़ाने की इच्छा बनी हुई है। यह तय किया गया था और कार्यों की जटिलता और श्रमसाध्यता में लगातार वृद्धि से तय किया जा रहा है, जिसका समाधान आवेदन के विभिन्न क्षेत्रों में कंप्यूटर को सौंपा गया है।

कंप्यूटर के तकनीकी और परिचालन संकेतकों में सुधार की संभावनाएं काफी हद तक उनके इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले तत्वों पर निर्भर करती हैं। इसलिए, जब कंप्यूटर के विकास के चरणों पर विचार किया जाता है, तो प्रत्येक पीढ़ी को मुख्य रूप से, एक नियम के रूप में, उपयोग किए जाने वाले तत्व आधार की विशेषता होती है।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी का मुख्य सक्रिय तत्व एक वैक्यूम ट्यूब था, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के शेष घटक साधारण प्रतिरोधक, कैपेसिटर, ट्रांसफार्मर हैं। बीच से ही RAM बनाने के लिए

कंप्यूटर बनाने के सिद्धांत

1950 के दशक में, विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किए गए तत्वों का उपयोग किया जाने लगा - एक आयताकार हिस्टैरिसीस लूप के साथ फेराइट कोर। सबसे पहले, मानक टेलीग्राफ उपकरण का उपयोग इनपुट-आउटपुट डिवाइस (टेलीटाइप, टेप पंचर, ट्रांसमीटर, गिनती और पंचिंग मशीनों के लिए उपकरण) के रूप में किया जाता था, और फिर चुंबकीय टेप, ड्रम, डिस्क और हाई-स्पीड प्रिंटर पर इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्टोरेज डिवाइस विशेष रूप से विकसित किए गए थे। .

इस पीढ़ी के कंप्यूटर काफी आकार के थे और बहुत अधिक बिजली की खपत करते थे। इन मशीनों की गति कई सौ से लेकर कई हजार ऑपरेशन प्रति सेकंड तक थी, मेमोरी क्षमता कई हजार मशीन शब्द थी, और विश्वसनीयता कई घंटों के संचालन की थी।

इन कंप्यूटरों में, केवल छठा चरण स्वचालन के अधीन था, क्योंकि व्यावहारिक रूप से कोई सॉफ्टवेयर नहीं था। कार्यक्रमों के लिए मशीन कोड प्राप्त करने तक, उपयोगकर्ता को पिछले सभी पांच चरणों को मैन्युअल रूप से तैयार करना था। इन कार्यों की श्रम-गहन और नियमित प्रकृति असाइनमेंट में बड़ी संख्या में त्रुटियों का स्रोत थी। इसलिए, अगली पीढ़ियों के कंप्यूटरों में, पहले तत्व दिखाई दिए, और फिर संपूर्ण सिस्टम जो समाधान के लिए समस्याओं को तैयार करने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं।

दूसरी पीढ़ी की मशीनों (60 के दशक की शुरुआत) में लैंप को ट्रांजिस्टर द्वारा बदल दिया गया था। कंप्यूटर में अधिक गति, रैम क्षमता और विश्वसनीयता होने लगी। सभी मुख्य विशेषताओं में परिमाण के 1-2 क्रमों की वृद्धि हुई है। महत्वपूर्ण रूप से कम आकार, वजन और बिजली की खपत। मुद्रित तारों का उपयोग एक बड़ी उपलब्धि थी। इलेक्ट्रोमैकेनिकल इनपुट-आउटपुट उपकरणों की विश्वसनीयता बढ़ गई है, जिसका विशिष्ट वजन बढ़ गया है। दूसरी पीढ़ी की मशीनों में अधिक कम्प्यूटेशनल और तार्किक क्षमताएं होने लगीं।

दूसरी पीढ़ी की मशीनों की एक विशेषता उनके अनुप्रयोग में भिन्नता है। उत्पादन प्रक्रियाओं और विभिन्न वस्तुओं (नियंत्रण मशीनों) को नियंत्रित करने के लिए कंप्यूटर वैज्ञानिक, तकनीकी और आर्थिक समस्याओं को हल करने के लिए दिखाई दिए।

कंप्यूटर के तकनीकी सुधार के साथ, प्रोग्रामिंग गणना के लिए तरीके और तकनीक विकसित की जा रही हैं, जिनमें से उच्चतम चरण प्रोग्रामिंग ऑटोमेशन सिस्टम का उदय है जो गणितज्ञों-प्रोग्रामर के काम को बहुत सुविधाजनक बनाता है।

एल्गोरिथम भाषाएँ, जो समाधान के लिए समस्याएँ तैयार करने की प्रक्रिया को बहुत सरल बनाती हैं, ने बहुत विकास और अनुप्रयोग प्राप्त किया है। एल्गोरिथम भाषाओं के आगमन के साथ, प्रोग्रामर के कर्मचारियों में तेजी से कमी आई, क्योंकि इन भाषाओं में प्रोग्रामिंग स्वयं उपयोगकर्ताओं की शक्ति के भीतर हो गई थी।

एल्गोरिथम भाषाओं (ऑटोकोड, अल्गोल, फोरट्रान, आदि) और उनके संबंधित अनुवादकों का व्यापक उपयोग, जो एक एल्गोरिथम भाषा में उनके विवरण के अनुसार मशीन प्रोग्राम को स्वचालित रूप से उत्पन्न करना संभव बनाता है, जिससे मानक कार्यक्रमों के पुस्तकालयों का निर्माण हुआ , जिसने प्रोग्रामर द्वारा अनुभव किए गए संचित और अधिग्रहीत का उपयोग करके, ब्लॉक में मशीन प्रोग्राम बनाना संभव बना दिया। यहां नए सॉफ्टवेयर टूल्स को अभी तक कॉमन मैनेजमेंट के तहत अलग-अलग पैकेज में नहीं जोड़ा गया है। ध्यान दें कि इन सभी नवाचारों के प्रकट होने की समय सीमा काफी धुंधली है। आमतौर पर उनकी उत्पत्ति पिछली पीढ़ियों के कंप्यूटरों की गहराई में पहले से ही पाई जा सकती है।

कंप्यूटर की तीसरी पीढ़ी (60 के दशक के अंत में - 70 के दशक की शुरुआत में) एकीकृत सर्किट के व्यापक उपयोग की विशेषता है। एक एकीकृत सर्किट एक जटिल ट्रांजिस्टर सर्किट के अनुरूप एक पूर्ण तार्किक और कार्यात्मक इकाई है। एकीकृत परिपथों के उपयोग के लिए धन्यवाद, और भी अधिक

मशीनों की तकनीकी और परिचालन विशेषताओं में सुधार। कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला होने लगी जो विभिन्न अनुप्रयोगों पर केंद्रित विभिन्न प्रकार के डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम का निर्माण करना संभव बनाती है। उन्होंने प्रदर्शन की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर किया, जो कि बहुपरत मुद्रित तारों के व्यापक उपयोग से भी सुगम था।

तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों में, सूचना के इनपुट और आउटपुट के लिए विभिन्न इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के सेट का काफी विस्तार हुआ है। इन उपकरणों का विकास विकासवादी है: उनके प्रदर्शन में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे सुधार होता है।

इस पीढ़ी के सॉफ्टवेयर टूल्स के विकास की एक विशिष्ट विशेषता स्पष्ट सॉफ्टवेयर का उद्भव और कंप्यूटिंग प्रक्रिया के आयोजन और प्रबंधन के लिए जिम्मेदार इसके मूल-ऑपरेटिंग सिस्टम का विकास है। यहीं पर "कंप्यूटर" की अवधारणा को "कंप्यूटर सिस्टम" की अवधारणा से तेजी से बदल दिया गया था, जो कि काफी हद तक कंप्यूटर के हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों भागों की जटिलता को दर्शाता है। सॉफ्टवेयर की लागत बढ़ने लगी, और अब यह हार्डवेयर की लागत से बहुत आगे है (चित्र 2)।

ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) कंप्यूटिंग सिस्टम संसाधनों के वितरण और उपयोग के अनुक्रम की योजना बनाता है, और उनके समन्वित कार्य को भी सुनिश्चित करता है। संसाधनों को आमतौर पर उन साधनों के रूप में समझा जाता है जिनका उपयोग गणना के लिए किया जाता है: सिस्टम में शामिल व्यक्तिगत प्रोसेसर या कंप्यूटर का कंप्यूटर समय; रैम और बाहरी मेमोरी की मात्रा; व्यक्तिगत उपकरण, सूचना सरणियाँ; कार्यक्रम पुस्तकालय; सामान्य और विशेष दोनों अनुप्रयोगों आदि के लिए अलग-अलग कार्यक्रम। दिलचस्प बात यह है कि आपातकालीन स्थितियों (पारस्परिक हस्तक्षेप से कार्यक्रम सुरक्षा, रुकावट और प्राथमिकता प्रणाली, समय सेवा, संचार चैनलों के साथ इंटरफेस, आदि) को संभालने के मामले में सबसे आम ओएस कार्य पूरी तरह या आंशिक रूप से हार्डवेयर में लागू किए गए थे। उसी समय, ऑपरेशन के अधिक जटिल तरीके लागू किए गए: संसाधनों तक साझा पहुंच, मल्टीप्रोग्राम मोड। इनमें से कुछ समाधान एक प्रकार के मानक बन गए और विभिन्न वर्गों के कंप्यूटरों में हर जगह उपयोग किए जाने लगे।

तीसरी पीढ़ी की मशीनों ने महत्वपूर्ण (दसियों और सैकड़ों किलोमीटर) दूरियों सहित विभिन्न स्थानों पर स्थित ग्राहकों से उन तक सीधी पहुँच प्रदान करने की संभावनाओं का काफी विस्तार किया है। ग्राहक और मशीन के बीच संचार की सुविधा सूचना संचार चैनलों और संबंधित सॉफ्टवेयर द्वारा कंप्यूटर से जुड़े ग्राहक बिंदुओं के एक विकसित नेटवर्क के माध्यम से प्राप्त की जाती है।

उदाहरण के लिए, टाइम शेयरिंग मोड में, कई ग्राहकों को कंप्यूटर पर एक साथ, प्रत्यक्ष और परिचालन पहुंच का अवसर दिया जाता है। एक व्यक्ति और एक मशीन की जड़ता में बड़े अंतर के कारण, एक साथ काम करने वाले प्रत्येक ग्राहक को यह आभास होता है कि उसे अकेले ही मशीन टाइम दिया गया है।

यहाँ कंप्यूटरों के एकीकरण की ओर रुझान, मशीनों का निर्माण जो एक एकल प्रणाली है, और भी अधिक स्पष्ट है। इस प्रवृत्ति का एक उल्लेखनीय उदाहरण यूनिफाइड सिस्टम ऑफ इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर (ES COMPUTER) के निर्माण और विकास के लिए घरेलू कार्यक्रम है।

ES कंप्यूटर एक एकल संरचना, एक एकल सॉफ़्टवेयर सिस्टम और बाहरी उपकरणों के एक एकीकृत सेट के साथ, एकल तत्व आधार पर, एकल रचनात्मक और तकनीकी आधार पर निर्मित सॉफ़्टवेयर-संगत मशीनों का एक परिवार (श्रृंखला) था।

ES कंप्यूटर के पहले मॉडल का औद्योगिक उत्पादन 1972 में शुरू किया गया था, जब वे बनाए गए थे, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग, प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर के डिजाइन के क्षेत्र में सभी आधुनिक उपलब्धियों का उपयोग सॉफ्टवेयर सिस्टम के निर्माण के क्षेत्र में किया गया था। विकासशील देशों के ज्ञान और उत्पादन क्षमताओं को मिलाकर एक जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्या को काफी कम समय में हल करना संभव हो गया। ES कंप्यूटर एक निरंतर विकसित होने वाली प्रणाली थी जिसमें मशीनों के तकनीकी और परिचालन संकेतकों में सुधार किया गया था, परिधीय उपकरणों में सुधार किया गया था और इसकी सीमा का विस्तार किया गया था।

चौथी पीढ़ी (80 के दशक) की मशीनों के लिए, बड़े एकीकृत सर्किट (एलएसआई) का उपयोग विशिष्ट है। एकीकरण के एक उच्च स्तर ने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के घनत्व में वृद्धि, इसके कार्यों की जटिलता, विश्वसनीयता और गति में वृद्धि और लागत में कमी में योगदान दिया। बदले में, इसका कंप्यूटर और उसके सॉफ्टवेयर की तार्किक संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। मशीन की संरचना और उसके सॉफ्टवेयर, विशेष रूप से ऑपरेटिंग सिस्टम के बीच का संबंध निकट हो गया है।

चौथी पीढ़ी में, संयुक्त राज्य अमेरिका (1971) में माइक्रोप्रोसेसरों के आगमन के साथ, कंप्यूटरों का एक नया वर्ग उभरा - माइक्रो कंप्यूटर, जिन्हें पर्सनल कंप्यूटर (पीसी, 80 के दशक की शुरुआत) से बदल दिया गया था। कंप्यूटर के इस वर्ग में, एलएसआई के साथ, 32-बिट और फिर 64-बिट के बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट (वीएलएसआई) का उपयोग किया जाने लगा।

पीसी का आगमन कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सबसे उज्ज्वल घटना है, हाल ही में उद्योग के सबसे गतिशील रूप से विकासशील क्षेत्र तक। उनके परिचय के साथ, समाज के सूचनाकरण की समस्याओं का समाधान वास्तविक आधार पर किया गया था।

पीसी का उपयोग करने का मुख्य उद्देश्य पेशेवर ज्ञान को औपचारिक रूप देना है। यहां, सबसे पहले, काम का नियमित हिस्सा (डेटा का संग्रह, संचय, भंडारण और प्रसंस्करण) स्वचालित है, जो लागू विशेषज्ञों के कामकाजी समय का 75% से अधिक समय लेता है। पीसी के उपयोग ने विशेषज्ञों के काम को रचनात्मक, रोचक और प्रभावी बनाना संभव बना दिया। वर्तमान में, मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों में, हर जगह पीसी का उपयोग किया जाता है। अनुप्रयोग के नए क्षेत्रों ने कम्प्यूटेशनल कार्य की प्रकृति को भी बदल दिया है। इसलिए, इंजीनियरिंग और तकनीकी गणना 9-15% से अधिक नहीं होती है, अधिक हद तक, पीसी का उपयोग अब बिक्री, खरीद, इन्वेंट्री प्रबंधन, उत्पादन को स्वचालित करने, वित्तीय और आर्थिक गणना करने, कार्यालय के काम, गेमिंग कार्यों आदि के लिए किया जाता है। .

पीसी के उपयोग ने नई सूचना प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना और वितरित डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम बनाना संभव बना दिया। वितरित डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम का उच्चतम चरण विभिन्न स्तरों के कंप्यूटर (कंप्यूटिंग) नेटवर्क हैं - स्थानीय से वैश्विक तक।

इस पीढ़ी के कंप्यूटरों में, तकनीकी और सॉफ्टवेयर संरचनाओं की जटिलता जारी है (साधनों के प्रबंधन का पदानुक्रम, उनकी संख्या में वृद्धि)। यह उनके आधार पर बनाई गई प्रणालियों की "खुफिया" के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि की ओर इशारा किया जाना चाहिए। इन मशीनों का सॉफ्टवेयर एक व्यक्ति और कंप्यूटर के बीच संचार के लिए "दोस्ताना" वातावरण बनाता है। एक ओर, यह सूचना प्रसंस्करण की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है, और दूसरी ओर, यह उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक सेवा बनाता है, उसके नियमित कार्य की जटिलता को कम करता है और उसे रचनात्मकता पर अधिक ध्यान देने का अवसर देता है।

आने वाली पीढ़ियों के कंप्यूटरों में भी इसी तरह की प्रवृत्ति बनी रहेगी। इसलिए, शोधकर्ताओं के अनुसार, अगली शताब्दी की मशीनों में "कृत्रिम बुद्धिमत्ता" का निर्माण होगा, जो उपयोगकर्ताओं को प्राकृतिक भाषा में मशीनों (सिस्टम) तक पहुंचने, ग्रंथों, दस्तावेजों, चित्रों को दर्ज करने और संसाधित करने, ज्ञान प्रसंस्करण प्रणाली बनाने की अनुमति देगा, आदि। यह सब कंप्यूटर के हार्डवेयर को जटिल बनाने, उन पर आधारित कंप्यूटिंग सिस्टम के उद्भव के साथ-साथ डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम के लिए जटिल बहु-स्तरीय पदानुक्रमित सॉफ़्टवेयर के विकास की ओर ले जाता है।