IS2
Informační systémy 2 – 1
EIS MIS
strategické řízení taktické řízení operativní řízení a provozu
TPS Přednáší:
doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN
Konzultace: pondělí 10:30 – 11:45 nebo dle e-mailové dohody Spojení: e-mail: IS1-09
[email protected] tel.: 48 535 2442 1
Informační systémy 2 – 01
IS2
Dnešní info: Program, jehož používání se provalilo po hackerském útoku na samotnou italskou vývojářskou společnost loni v létě, dokáže z napadených počítačů nebo mobilů kromě klasických soudem povolených odposlechů „vydolovat“ také například přístupové údaje k bankovním účtům, sociálním sítím, kontakty a údaje z kalendáře nebo stáhnout uložené fotografie. Hacking Team prodal svůj špionážní software americkému Federálnímu úřadu pro vyšetřování (FBI) i ruské tajné službě. Firma spolupracuje podle AP jak s autoritářskými vládami na Blízkém východě, tak s policejními odděleními amerických předměstí. Dokonce se snažila prodat i Vatikánu sledovací aplikaci použitelnou proti věřícím.
2
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Historie Charles Babbage - 1833 - návrh „diferenciálního stroje“, který umožňoval řešení kvadratických rovnic - aritmetická jednotka, paměť dat, řídící jednotka pro řízení průběhu celého programu a zařízení pro vstup a výstup dat, poté navrhl „analytický stroj“, který byl řízený programem
•
B. Pascal - 1642 - návrh mechanické kalkulačky - Pascaline
•
George Boole - 1854 - Zákony myšlení (The Laws of Thought) - systematická metoda pro zobrazení a analýzu logických operací
•
“Strojek z Antikythéry" - 82 před n.l. - bronzové torzo velice komplikovaného přístroje, vylovené roku 1900 ze starého vraku, 37 ozubených koleček, úroveň 18. století
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Konrad Zuse (1910 - 1995), Německo 1938 - Z1 • prototyp mechanického programovatelného počítače, univerzita v Manheimu • jeho paměť využívala posuvných mechanických prvků, a umožňovala uchovávat cca 1000 bitů 1940 - Z2 • další počítač, který stále ještě používal mechanickou paměť • pro vlastní výpočty již používal obvody na bázi elektromagnetických relé 1941 - Z3 • uveden do provozu v prosinci 1941 - velmi utajovaný, používal se pro balistické výpočty drah raket „V1“ a „V2“, • šířka slova 22 bitů, paměť pro 64 slov dat, • řízení programem, který se načítal z děrné pásky, • uměl sčítat, odčítat, násobit a dělit, počítat odmocninu apod., neměl podmíněný skok, • obsahoval celkem 2600 relé, • jedno násobení mu zabralo 3 až 5 sekund 4
IS2 Technické prostředky počítačové techniky •
Howard Eiken (1900-1973) - 1943 - MARK 1 - oddělená paměť dat a programu inspirován pracemi Ch. Babbage program byl průběžně čten z děrné pásky rychlost přibližně 10 operací/s (násobení trvalo 6 sekund) programování pouze ve strojovém kódu cca 20 m dlouhý, váha 5 tun, 3304 relé, 750 tis. součástek střední meziporuchová doba v řádu minut
ENIAC – 1946 •
17 468 elektronek, spotřeba cca 150 kW
•
až 5000 součtů za vteřinu
programování propojováním funkčních bloků propojovacími kabely a kombinací funkčních přepínačů
Electronic Numerical Integrator And Computer
5
IS2 Technické prostředky počítačové techniky
EDVAC - 1952 - von Neumannova koncepce stal se vzorem všech novodobých počítačů mohl již provádět programové skoky, program mohl modifikovat sám sebe 4 000 elektronek, 10 000 krystalových diod
John von Neumann
paměť - 1024 slov o šířce 44 bitů, realizovaná pomocí zpožďovacích linek taktovací frekvence 1 MHz
URAL 2
Historie počítačů v ČR 6
IS2
Technické prostředky počítačové techniky
řadič vstup
paměť
výstup
aritmetickologická jednotka Obr.: Blokové schéma počítače von Neumannova typu
řídící signály toky dat
IS2 Technické prostředky počítačové techniky
Generace počítačů 0. generace - reléové počítače, unikátní stroje desítky operací/s
1. generace - elektronkové ( vývoj cca 1945 – 1951) - rychlost kolem 100 operací za sekundu, používání strojového kódu nebo assembleru, velmi omezené periferie
8
IS2 Technické prostředky počítačové techniky
Generace počítačů 2. generace – tranzistorové (vývoj cca 1951 – 1965) - 1000 operací/s, použití operačního systému, možnost programování ve vyšších programovacích jazycích, zpracování programu v dávkách, software, hardware Tranzistor - 1947 - William Shockley, John Bardeen, Walter Brattain
PDP 1 9
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Generace počítačů 3. generace - integrované obvody (vývoj cca 1965 – 1980) - Robert Noyce (Farchild) - 105 operací/s, diagnostika
4. generace - mikroprocesory 1969 - R. Noyce, Ted Hoff, Intel - I-4004 - čtyřbitová CPU, 1971 - osmibitový I8008 1972 - Intel 8080 Apple - Stephen Wozniak, Steven Jobs
10
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Klasifikace počítačů Kritéria:
11
vnitřní architektura
rychlost procesoru
rozsah vnitřní paměti
kapacita vnějších pamětí
rychlost výstupních zařízení
počet uživatelů
cena
IS2 Technické prostředky počítačové techniky
Klasifikace počítačů • superpočítače – řešení složitých problémů (simulace, meteorologie, genetika)
Cray 1 1975
• mimořádně vysoký výkon (desítky gigaoperací/s) • složitá architektura (paralelní procesory) • složitá technologie (př. chlazení) • vysoká cena (desítky mil. dolarů)
Cray 2012 12
IS2
„IBM - superpočítač Blue Gene se vyšvihl na páté místo mezi 500 nejvýkonnějších na světě a patří mu rovněž pátá příčka mezi nejúspornějšími.“ Z 90 procent ho chladí voda s teplotou mezi 18 a 25 stupni Celsia.
IN2-1
13
IS2
2012 Superpočítač Titan postavila společnost Cray. Základem je více jak 18 000 šestnáctijádrových procesorů AMD Opletron, 18 000 grafických čipů Nvidia Tesla K20 a 700 terabajtů operační paměti. Vše běží pod operačním systémem Linux.
Titan - národní laboratoře v Oak Ridge v Tennessee „Výkon Titanu bude využit k výzkumům v oblasti energetiky, změny klimatu a dalších vědeckých disciplín,“ uvedl šéf ORNL Jeff Nichols. Podle něj přesáhne celkový výkon hranici 20 petaflops.
14
IS2
15
IS2
16
IS2
2016 Intel a Cray staví superpočítač Aurora s výkonem 180 PFLOPS, teoreticky ale bude možné dosáhnout až na 450 PFLOPS. Superpočítač by měl být postavený a funkční v roce 2018 Rychlá vnitřní paměť bude mít celkovou kapacitu 7 000 TB s propustností přes 30 PB/s. Pro ukládání dat bude k dispozici úložiště s kapacitou více než 150 PB s propustností přes 1 TB/s. O formu rychlé mezipaměti pro ukládání dat se postarají SSD od Intelu. Aurora zabere plochu o velikosti 280 m2 a bude mít spotřebu 13 MW. Využití – oblast biologie - pro výzkum organismů a nemocí. - část výpočetního času bude určen pro zkoumání efektivity dopravy, designu dopravních prostředků, pro lepší aerodynamiku a efektivnější tišší motory. - výzkum obnovitelných zdrojů energie, vyšší efektivita větrných turbín apod. Zdroj: http://www.zive.cz/clanky/intel-a-cray-stavi-superpocitac-s-vykonem-180-pflops/sc-3-a-177882/default.aspx 17
IS2
18
Technické prostředky počítačové techniky
IS2
Klasifikace počítačů • main frame (střediskové počítače) – řízení rozsáhlých IS, velké objemy dat transakcí, klimatizace, IBM • výkonná CPU • paralelní zpracování velkého počtu úloh • velký počet periferií a terminálů • vysoká kapacita sdílených periferií • cena řádově do miliónu dolarů
19
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Klasifikace počítačů •
počítače střední třídy (pracovní stanice - workstation) - špičkový desktop nebo stolní počítač navržený pro technické použití – systémy středně velkých firem – náročné aplikace (CAD/CAM, GIS, komunikace, WWW servery) • výkonné mikroprocesory • multiuser • velké kapacity periferií • cena do statisíců dolarů • Hewlett-Packard, Sun, IBM
20
Příklady dnešních pracovních stanic: •
blade systémy (IBM HC10, Hewlett-Packard xw460c, podobné řešení nabízí i Sun Visualization System)
•
extrémně výkonné pracovní stanice (SGI Virtu VS3xx)
IS2
Technické prostředky počítačové techniky Klasifikace počítačů •
osobní počítače (cena) • stolní („desktop“) • přenosné – – – –
notebook tablet iPad, iPod, iPhone smartphon
• síťové (Cloud computing) – Google
21
IS2 Trendy miniaturizace – komunikátory:
„Nokia MORPH“ koncept na bázi nanotechnologií spojení vědy s designovým uměním smartphone může být ve tvaru náramku nebo kreditní karty - Společný projekt Nokia Research Center and Cambridge Nanoscience Center
22
•
nové ohebné materiály korespondující s moderním životním stylem
•
vysoká ochrana před poškozením, možnost samočištění otisků a nečistot
•
průhledné elektronické součástky (nová dimenze v průmyslovém designu)
•
vysokocitlivá solární baterie, umožňující téměř nepřetržité dobíjení
•
vestavěná čidla a senzory, reagující na čistotu ovzduší, různé druhy záření apod.
Trendy miniaturizace – Raspberry Pi - Model B+ :
• velikost kreditní karty • výkonný grafický čip s kompozitním výstupem i s HDMI přenášejícím zvuk • datový tok až 40 Mbps (což odpovídá kvalitě Blu-ray) • 4 konektory USB pro připojení myši a klávesnice, popřípadě flashdisků a externích disků • operační systém na mikro SD kartě 23
• Cena s DPH: 899,- Kč (Alza.cz)
IS2
IS2
Technické prostředky počítačové techniky John von Neumann koncepce počítače Vstupy
Paměť
Výstupy
Procesor ALU ŘADIČ
24
Přenosové kanály
IS2
Technické prostředky počítačové techniky John von Neumann koncepce mikropočítače Vstupy
Paměť
Procesor řídící sběrnice
25
ALU ŘADIČ
Výstupy
datová sběrnice adresní sběrnice
Informační systémy 2 – 01
IS2
Historie počítačů: • • • • •
IS1-07
Počítačový šok Historie PC a Microsoft Retro: Počítače Děrná páska ZX - Spectrum
26
