Устройство и строение

Конструктивные решения роботов сейчас весьма разнообразны - от простейших механизмов до «интеллектуальных» компьютеров, способных не только считать и редактировать тексты, но и играть в шахматы, работать переводчиками и даже сочинять стихи.

Наиболее широкой популярностью и стремительностью развития отличаются персональные компьютеры, размеры которых уже уменьшились до карманных моделей. Однако, несмотря на то, что внешняя форма компьютеров весьма различна, их внутреннее строение практически одинаково. Большинство компьютеров имеет отдельный системный блок (консоль), дисплей (монитор) и клавиатуру.

Портативные компьютеры нередко объединяют клавиатуру, дисплей и системный блок в единой «блокнотной» конструкции. В составе многих компьютеров имеются и другие внешние и внутренние устройства, расширяющие их возможности.

Системный блок (консоль) собственно и есть компьютер, Дисплей, клавиатура и прочие дополнительные устройства - это всего лишь периферийное вспомогательное внешнее оборудование.

Основными составляющими системного блока являются: блок питания и его самая важная часть - системная плата, где находится центральный процессор и память. Кроме того, как правило, предусматривается место для установки одного или двух устройств ввода-вывода - дисководов.

Тело человека без «периферийного вспомогательного оборудования» (без рук, ног, глаз, ушей, носа), т.е. есть то, что способно жить, но лишено каналов ввода-вывода информации, можно считать аналогом системного блока компьютера. Оно может поддерживать свое физическое существование, а при подключении периферийного аппаратного обеспечения (глаз ушей и т. д.) начинает функционировать в соответствии с заложенными в него возможностями (способностями).

Аналогом блока питания у человека можно считать пищеварительную и кровеносную систему, причем вторая, скорее всего, имеет более широкое назначение. Аналогом системной платы - нервную систему. Аналогом центрального процессора - центральную нервную систему. Памяти - мозг.

Центральный процессор - это самая главная часть компьютера. Все, что делает компьютер, на самом деле делает его главный микропроцессор, состоящий из множества интегральных микросхем. В компьютере могут быть и другие процессоры - сопроцессоры.

Центральный процессор работает вместе с памятью. Из микросхем памяти он берет все данные, которые ему нужны. Туда же отправляет на хранение информацию. Самое главное требование к процессору - его быстродействие, которое зависит от частоты, на которой он работает. Чем выше частота, тем больше быстродействие.

Центральная нервная система может служить аналогом центрального процессора, а вегетативную, соматическую и периферическую системы можно рассматривать как сопроцессоры. Центральная нервная система [84] обрабатывает разнородную информацию, поступающую из окружающей (внешней) и внутренней среды организма, а так же программирует ответные реакции. Она осуществляет двухстороннюю связь организма с окружающей средой. Обеспечивает функциональное единство всех органов и систем.

Одной из основных частей центральной нервной системы является кора больших полушарий головного мозга, так как в нее поступают наиболее существенные и важные сигналы. Сигналы [84], подходя к коре больших полушарий, распределяются по соответствующим специализированным центрам - анализаторам. Различные анализаторы обрабатывают свою, специфическую, информацию, но в то же время частично дублируют друг друга. Дублирование повышает надежность информации о состоянии тела. В случае «поломки» одного анализатора другие компенсируют его недостаточность. Кроме приема поступающей информации, кора больших полушарий осуществляет ее «узнавание», т.е. сопоставление с хранимым в памяти образом. Все отделы центральной нервной системы (от спинного мозга до коры больших полушарий головного мозга) вместе с управляемыми ими органами работают как единое целое. Осуществление любого рефлекса включает 4 основные этапа: прием информации; расшифровку информации и программирование ответа; реализацию ответа; контроль за правильностью осуществления программы. Сложные рефлексы, лежащие в основе сознательной деятельности человека, выполняются при участии десятков или сотен нервных клеток.

Вегетативная система в основном регулирует системы энергоснабжения (жизнеобеспечения) - пищеварительную, кровеносную и др. Соматическая система обеспечивает восприятие раздражений из окружающей среды и ответные реакции скелетной мускулатуры, а периферическая включает нервные образования, находящиеся вне головного и спинного мозга, т.е. отвечает за связь

Считается [85], что в момент рождения у человека имеется 100 миллиардов мозговых клеток. От 10 до 50 миллиардов - это нервные клетки, нейроны. Один единственный нейрон может обработать за одну минуту 50000 сигналов. Каждый нейрон сугубо индивидуален. Раньше считалось, что чем больше нервных клеток, тем человек умнее, но сейчас ученые полагают, что ум человека, вернее, возможности его мозга определяются не только и не столько количеством нервных клеток, а количеством связей между ними, что в какой-то степени подтвердили исследования мозга Эйнштейна.

Системная шина - это главная магистраль компьютера по которой происходит обмен информацией внутри компьютера и связь компьютера с периферийными устройствами. От нее делаются различные ответвления - локальные шины. Каналы обмена информацией связывают центральный процессор, оперативную память, устройства ввода-вывода и все внутренние и внешние подсистемы компьютера.

Позвоночный столб человека можно рассматривать как системную шину, а отходящие от него нервные основные ответвления как локальные шины. Все это (вместе с другими нервными образованиями) можно рассматривать как каналы обмена информацией, снабженные, к тому же, усилителями.

Периферическая система [84] осуществляет связь с центральной нервной системой, с кожей, мышцами и внутренними органами. Ее деятельность находится под постоянным контролем центральной нервной системы. Было бы неправильно видеть в периферических нервах простой кабель, так как нервный импульс как бы усиливается по мере продвижения по нерву.

Каналы обмена информацией у человека представляют сложную систему, включающую биологически активные точки на поверхности тела (их насчитывается около 700), благодаря которым можно определять исправность (проводимость) того или иного канала, обеспечивающего связь между отдельными органами, и даже влиять на их работу. Воздействие на точку (ее раздражение путем тепла, массажа, укола, электротока и др.) передается [84] в центральную нервную систему, благодаря чему восстанавливается или усиливается регулирующее влияние головного и спинного мозга на больной орган. Основные точки, как правило, дублируются, а иногда и не раз.

Память

Память компьютера - это одна из его важнейших характеристик. Практически все персональные компьютеры используют (наряду с другими) три основных вида памяти: постоянную, оперативную и внешнюю. Любая память обеспечивает режимы считывания и хранения информации, а многие виды памяти - и режим записи.

Постоянная память энергонезависима, т.е. обеспечивает сохранение информации при выключении питания. С помощью постоянной памяти происходит запуск компьютера после включения питания и загрузка в оперативную память системных файлов управляющей программы - операционной системы.

Оперативная память предназначена для хранения переменной информации и программ. Эта память допускает быстрое изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором рабочих операций. Оперативная память - «быстрая», но «короткая», так как здесь информация сохраняется только в то время, пока компьютер включен. При выключении питания компьютер, как правило, забывает все, что находилось в его оперативной памяти, если не было сохранения.

Долговременная память (внутренняя или внешняя, например, магнитные диски и дискеты) используется для длительного хранения информации. Информация на магнитных дисках может многократно записываться и стираться. Для работы с долговременной памятью ее необходимо сначала ввести в оперативную память.

Дополнительная и расширенная память используется для увеличения объема памяти. В современных процессорах предусмотрена возможность расширения памяти путем добавления модулей памяти.

Флэш-память - более современный вид памяти, которая не только полностью энергонезависима, но и может вмещать в себя операционную систему и некоторые прикладные программы.

Память человека также можно подразделить на оперативную (сознательную) и долговременную (подсознательную). Можно считать, что человек имеет и постоянную память, которая срабатывает после частичного или кратковременного выключения сознания (оперативной памяти) - производит «загрузку» в течение короткого времени (нескольких минут) после клинической смерти, после обморока, наркоза, сна. Мы, просыпаясь, иногда в течение нескольких секунд пытаемся осознать, кто мы и где находимся, воссоздавая, «загружая», свое «Я», которое было до «отключения». Увеличение объема мозга в процессе эволюции аналогично расширению памяти за счет добавление модулей памяти. Можно считать, что ДНК обладает энергонезависимой флэш-памятью.

Дата добавления: 2015-08-13