Водовозов В.М, Водовозов A.M. Введение в вычислительную технику и компьютерные технологии: Учебное пособие.-
Подождите немного. Документ загружается.
151
использования в лабораторных условиях. Будущим биологам предоставляется
возможность имитации ускоренного размножения и вывода генетических законов.
Медики могут наблюдать за функционированием системы кровообращения и за
влиянием на ее работу кровотока, нервов, давления... Преимущества мультимедиа
заметно проявляются в лингвистических учебных программах. Персональный
компьютер в этом случае выполняет функции лингафонного кабинета, фильмотеки,
словаря-справочника, учебника и, частично, преподавателя. В других предметных
областях также повышается уровень представления материала, в первую очередь -
благодаря наглядной демонстрации на экране сложных технологических,
физических и иных процессов, а также использованию сенсорных экранов при
создании разного рода тренажеров реального времени. На основе мультимедиа
выполняются сегодня читающие системы для слепых и прослушивающие средства
для глухих.
Образовательные системы
Развитию компьютерного образования способствуют обучающие системы, в
частности, электронные учебники, учебные курсы и тренажеры. Их можно быстро
адаптировать к изменениям, происходящим в предметных областях. Они повышают
наглядность описания объектов, освобождают преподавателя от лишней работы.
Разработка таких программ способствует тиражированию наиболее эффективных
методов проведения занятий и подачи материала, а их применение дает
возможность учащимся осваивать учебный материал в доступном темпе и
благоприятной психологической атмосфере. Например, система подготовки кадров
компании BMW предоставляет хорошие возможности для манипулирования
изображениями. Она позволяет обучаемому «достать со стеллажа» определенные
детали и «оснастить» им изображенный на экране автомобиль. Высоким спросом
пользуются программные продукты австрийской фирмы
Festo
- 4-5-часовые пакеты
Основы гидравлики, Основы пневматики. Крупная организация
Учеба с
мультимедиа
, объединяющая фирмы
Telomedia, Applied Learning и IBM
, создает
обучающие рабочие станции. Специализирующаяся на мультимедиа немецкая
фирма
Pro Learner
выпускает обучающие системы для промышленности; в числе ее
клиентов
AEG, Allians, DEC, HP, Lufthansa
. Серию мультимедиа-компьютеров
Macintosh LС для сферы образования выпускает фирма
Apple.
Постепенно
осуществляется переход от процедурных языков программирования обучающих
программ к все более производительным технологиям с применением специальных
инструментальных систем. К подобного рода универсальным средствам создания
компьютерных образовательных систем относятся HyperMethod одноименной
российской фирмы, ToolBook фирмы
Asymetrix,
LinkWay (
IBM),
Ques
(Alien
Communication
), Teach CAD (
IST
). В частности, ToolBook позволяет создавать и
распространять интерактивные обучающие материалы, в том числе - для Интернет,
CD-ROM, локальных сетей. В Растреллиевской галерее Зимнего дворца работает
образовательный центр, рабочие станции которого обеспечивают доступ
сотрудникам и посетителям музея к учебным курсам, разработанным Эрмитажем и
152
фирмой IBM, таким как «Евангельские сюжеты в западноевропейской живописи»,
«Античные сюжеты в западноевропейском искусстве».
Технологии мультимедиа внедряются в образование в рамках региональных
и международных проектов. С 1991 г. проводится европейская образовательная
программа компьютеризации обучения и подготовки учебных материалов CALMAP
(Computer Aided Learning in course Material Preparation). Функционируют
международные центры ACT (Assistance for Cooperation in Trans) в Брюсселе, ORT в
Лондоне, IFAP/IRI в Риме. С 1992 г. правительство России финансирует научно-
техническую программу Мультимедиа-технологии. Российский проект с тем же
названием получил грант фонда Сороса. В 1996 г. IBM заключила контракт с
фондом Сороса на создание телекоммуникационного проекта “Университетские
центры Интернет” для 32 периферийных вузов России. На Web-сервере
moli.microsoft.com
можно получить образование по программе MOLI (Microsoft
Online Institute).
Многие фирмы проводят гибкую политику по отношению к
образовательным учреждениям. Так, программы гавайской компании
Soft
Warehouse
продаются учебным заведениям с большой скидкой. Характерна в этом
плане и история фирмы Borland: популярность ее продуктов многие объясняют не
столько их качеством, сколько широкому льготному распространению в
университетах и колледжах всего мира. Условно бесплатные обучающие
программы и компьютерные учебники размещены на узлах Интернет
www.kiarchive.ru/pub/msdos/education/, www.machaon.ru/quiz/
. А системы
автоматизированного проектирования Caddy немецкой фирмы
Ziegler-Informatics
предоставляются учебным заведениям практически бесплатно. Примерами
успешного сотрудничества IBM с высшей школой является создание в Киевском
политехническом институте учебно-тренировочного центра на базе ES/9000 и
RS/6000, премирование высших учебных заведений серверами и рабочими
станциями
AT&T,
система сертификации специалистов MS Certified Professional.
В то же время, рождаются новые образовательные технологии, такие как
First Search для поиска литературы на заданную тему. Они управляются через сети,
объединяющие многие школы, средние и высшие учебные заведения США.
Выполненные на основе библиотечной базы данных WorldCat, они поддерживают
связь с электронными библиотечными каталогами и полнотекстовых базами данных
типа Nexis фирмы MDC или WAIS (
Thinking Machines
). Сегодня WorldCat содержит
сведения о документах, хранящихся в фондах более 23000 библиотек 63 стран,
включая Библиотеку Конгресса США, Британскую библиотеку, Национальную
библиотеку Канады и другие. В общей сложности база данных содержит ссылки на
35 млн. книг, периодики, звукозаписей, видеоматериалов, карт. Другая
информационная система SwetScan содержит таблицы содержаний более 13000
журналов, ежедневно пополняясь 1500 оглавлений из новых выпусков. Патентная
база данных DPCI (Derwent Patents Citation Index) не только описывает патентные
153
документы, но и содержит гиперссылки на связанную с просматриваемым патентом
литературу.
Быстро развиваются проекты цифровых библиотек. Наиболее значимые из
них поддерживаются университетскими центрами США: NDLTD (Networked Digital
Library of Theses and Dissertations) DLI (Digital Libraries Initiative).
В Российской Национальной электронной библиотеке в 1998 г. было
представлено около 2,5 тысяч источников информации, в том числе центральные и
региональные печатные издания России и СНГ. Ее фонды включают несколько
миллионов документов со средним объемом от 1 до 3 машинописных страниц.
Ежедневно библиотеку пополняет 4 –5 тысяч полнотекстовых публикаций,
поступающих в оригинальном или электронном виде по почте, каналам связи,
телевидения и радиовещания. Платный и бесплатный доступ к документам
предоставляется по Интернет из любой точки мира в сопровождении удобной
поисковой системы. На входе и выходе локальной сети библиотеки установлено
оборудование компании Cisco. IBM-совместимые персональные компьютеры,
планшетные сканеры и плоттеры поддерживают ручной ввод и преобразование
твердых копий изданий, готовя их к записи в архивы. Электронные версии
документов обрабатываются на компьютерах Macintosh. Специальные поисковые
средства и внешние Web-серверы размещены на рабочих станциях фирмы Sun.
Программное обеспечение реализовано в операционных средах WindowsNT,
Windows95, MacOS, Solaris. Доступ в сети реализуется программами FareWall,
Apach, FrontPage, а ввод и распознавание текстов – средствами Microsoft Office и
FineReader.
Благодаря быстрому развитию видео- и аудиотехники, компьютерной связи
и сетей, резко возросла роль дистанционного обучения (remote instruction). При
этом повышается активность обучаемого в выборе средств общения с
преподавателем, ус танавливаются личные контакты через телеконференции,
расширяются границы обучения – как географические, так и профессиональные и
возрастные. Дистанционное обучение делает доступным для каждого и уникальные
дисциплины, и курсы выдающихся ученых; оно обеспечивает доступ ко всем
источникам информации. Мощная распределенная система обучения создана в
последние годы на базе “Глобального университета” IBM. В нее входят цифровая
мультимедийная библиотека, обучающие сети для преподавателей и учащихся, on-
line-каталог для выбора колледжей и университетов, учебных программ,
расписаний, сбора информации о ценах на образовательные услуги, консультациях,
мультимедийных серверах и администрировании проекта. В Канаде около трети
всех студентов, проходящих подготовку в области бизнеса, обучаются
дистанционно, а в канадском «виртуальном университете» Атабаска все курсы
изучаются только в дистанционном режиме.
Игры
Образование немыслимо без игры.
154
Еще в 60-х годах польский писатель и философ С. Лем заложил основы
“фантомологии” - литературного направления, специализирующегося на отражении
и исследовании искусственных миров. А с появлением в 1976 г.
Atari
началась
эволюция компьютерных игр. В 1985 г. родился первый игровой компьютер
Nintendo. С тех пор развитие компьютерных технологий отражает процесс
постепенного воздействия техники на сознание человека, и по мере расширением
границ электронного пространства растут технические, программные и
психологические проблемы. Иногда даже компьютерное общение предпочитают
естественному, так как связь через электронного посредника сохраняет
анонимность, исключая многие факторы, препятствующие контактам (манеры,
внешность, одежду, запахи, интонацию). Современная “фантомология” - это
“виртуальная реальность” - искусственный мир на компьютере с его играми,
приключениями и путешествиями.
Первая особенность компьютерной игры заключается в наличии обратной
связи между игроком и игровой сценой. Если ход обычной игры полностью зависит
от воли человека и поведение ее персонажей заранее известно, то компьютерный
мир полон неожиданностей. Эта непредсказуемость будущего делает даже самую
простую компьютерную игр у похожей на настоящую жизнь. Компьютерным
объектом интересно управлять, потому что его не надо оживлять сознанием игрока.
В него изначально заложены знания специалистов о том, например, как поведет
себя самолет, если выпустить закрылки, или прибавить обороты двигателя, или
потянуть на себя рычаг управления. Интерьер большинства игр отображается на
экране как бы видимый глазами пользователя, с максимальным эффектом его
личного присутствия. Компьютерная система позволяет осматриваться вокруг,
заглядывать за угол или выглядывать из-за препятствия. Она погружает
пользователя в мир реальных звуков, давая возможность насладиться музыкой,
“беседовать” с героями, слушать диктора.
Компьютерные игры стимулируют создание новой аппаратуры: устройств
ввода и вывода, тренажеров, стереоочков и шлемов виртуальной реальности.
Последние оборудуются стереонаушниками и телекамерами, проецирующими
изображение в глаза игрока и изолируя его от мира реального. Специальные
устройства позволяют следить за движением головы, не давая изображению
покинуть поле зрения. Для новой аппаратуры разрабатываются стереоверсии
популярных трехмерных компьютерных игр и пишутся новые игры. С появлением
Интернета любители игр получили возможность общаться в реальном времени. К
их услугам открылись узлы для файлов и бесед, турниров и соревнований.
Появились новые герои, такие, как Протеиновый человечек, публикующий в
Интернете списки самых попу лярных миров. Неведомые страны фирмы
Popular
Mechanics
раскинулись множеством островов, висящих в космосе. На каждом из них
– своя жизнь. В Лабиринте Знаний есть фильмы о погоде, спорте, играх,
природных явлениях, “мыльных операх”. В кибергородах, среди живых и
компьютерных обитателей можно выстроить свои апартаменты, создать интерьер,
расставить мебель…
155
К популярным разработчикам компьютерных игр относятся Sony,
Nintendo, Microsoft, Sega. Цена на их продукцию может достигать 25000 –
60000 долларов, и объем продаж компьютерных игр в 1997 г. превысил 5 млн.
долларов. В одних только американских семьях насчитывается более 10 млн.
игровых систем. Самые мощные игровые комплексы – Saturn (
Sega),
Play Station
(
Sony
) – требуют уже специальных графических процессоров типа Nintendo64,
ориентированных на выполнение трехмерных аудио- и графических операций.
Наряду с ростом числа фирм, специализирующихся на игровых системах,
постоянно повышается качественный и интеллектуальный уровень таких
разработок. В Сиэтле, рядом с офисом Nintendo, и в Ванкувере (США) открыты
первые в мире колледжи для разработчиков компьютерных игр. В них учат
программированию, анализу алгоритмов, планированию, композиции,
моделированию, операционным системам, сетям, математике, и выпускникам
присваивается ученая степень в области интерактивной имитации.
6.3. Компьютеры в производстве и науке
6.3.1. Портативные и промышленные компьютеры
У машин нет проблем. Я хотел бы
быть машиной. А вы нет?
Э. Уолхер
Портативные компьютеры
Наиболее миниатюрными из портативных компьютеров являются
калькуляторы, электронные переводчики и записные книжки массой до 300 г. Они
оснащаются процессором, памятью, интерфейсом, дисплеем, рассчитанным на
отображение нескольких строк информации. Лидерами на рынке калькуляторов
выступают компании Casio, Sharp, Citizen, HP, снабжающие свои приборы защитой
от несанкционированного доступа и возможностью подключения игровых
приставок.
Портативные компьютеры остальных типов архитектурно совместимы с
персональными компьютерами, имеют аналогичное с ними программное
обеспечение и поэтому широко распространены в офисе, быту, производстве, на
транспорте. Их жидкокристаллические дисплеи поддерживают стандартное
разрешение и стандартные цветовые схемы, а иногда поверх них устанавливаются
сенсорные экраны. Клавиатуры имеют расположение и состав клавиш, близкие к
настольным машинам. Портативные компьютеры не всегда оснащаются
дисководами для дискет, поэтому их приходится связывать с внешним миром
кабельным или последовательным инфракрасным каналом, а также через модем.
Вместо встроенного жесткого диска все чаще применяется флэш-память, а вместо
мыши - встроенные устройства типа трекбол, джойстик или сенсорные панели.
Значительная часть периферии рассматриваемого класса машин выполняется в
156
стандарте PCMCIA, регламентирующем требования к платам расширения
оперативной памяти и модемов, факс-модемов и сетевых адаптеров, винчестеров.
Благодаря режиму Plug & Play, многие такие устройства можно извлекать из
компьютера и устанавливать без потери его работоспособности. Специальная
операционная система Windows CE поддерживает все необходимые режимы ввода,
хранения, преобразования и передачи информации.
Различают портативные (portable) компьютеры различных типов:
наколенные (laptop) и карманные (palmtop), блокноты (notebook) и электронные
записные книжки (notepad). Их яркая разновидность - персональные «цифровые
ассистенты» (PDA - Personal Digital Assistent) - обеспечивают не только
полнофункциональный ввод данных с миниатюрной клавиатуры, но и рукописный
ввод, разбор, классификацию и «интеллектуальное» использование информации. В
частности, Newton фирмы Apple оснащается перьевым вводом рукописного текста
и воспринимает данные во всех популярных цифровых форматах. Оперативная
память электронных записных книжек – органайзеров – часто одновременно играет
роль и долговременной памяти, поэтому удобна для хранения цен, сводок, курсов
валют, адресов и телефонов, для редактирования писем и таблиц.
Особенности промышленной аппаратуры
Для решения задач оперативного управления автоматизированным
производством используются системы локального управления и системы числового
программного управления - ЧПУ (CNC - Computer Numerical Control). Их
вычислительные средства не рассчитаны на длительные вычисления, при которых
накапливаются погрешности, а проводят их кратковременно, периодически
оценивая расхождения и внося поправки. Это дает возможность достичь
необходимой точности с помощью вычислителей небольшой разрядности. Кроме
короткого машинного слова, для процессоров управляющих устройств характерно:
o наличие гибких и разветвленных связей с оборудованием,
обеспечивающих высокую оперативность управления;
o присутствие специальных средств повышения надежности;
o приспособленность к работе в реальном масштабе времени, благодаря
наличию разного рода таймеров и многоуровневых систем прерываний;
o наличие особых режимов обмена с внешними устройствами, связанных с
прерыванием хода основных процессов центрального процессора во время
обмена или с передачей своей активной роли другим устройствам.
Промышленные контроллеры
Более 90% оперативных систем ЧПУ построено на микросхемах
программируемой и гибкой логики - ПЛК (PLC - Programmed Logical Controller,
PLD - Programmed Logic Device, FLEX-logic). Такие микроконтроллеры позволяют:
o более полно использовать ресурсы микросхемы по сравнению с
элементами малой и средней степени интеграции;
157
o сократить количество корпусов на плате, тем самым снизив потребляемую
мощность и повысив надежность;
o лучше защитить авторские права на схемотехнические решения;
o облегчить этап отладки систем.
В частности, фирма Intel выпускает серии 5C032, 85C220, FX730-780, 8160.
Среди 8-разрядных микроконтроллеров распространена серия i80С51, которая
производится сегодня в объемах сотен миллионов штук. Она объединяет в одном
кристалле стандартный 8-разрядный центральный процессор, ОЗУ, ПЗУ, схемы
ввода-вывода и системы обработки сигналов различных устройств. Кроме того, на
работу в составе ПЛК ориентирована серия i80С186, состоящая из 16 процессоров,
в том числе 16- и 8-разрядных 3-вольтовых. Процессор i80С186 обслуживает
адресное пространство 1 Мбайт с тактовой частотой 13 и 16 МГц и может работать
с сопроцессором i80С187 в трех режимах экономии энергии. Первый
предусматривает работу периферии при отключенном центральном процессоре,
второй основан на снижении тактовой частоты в 4, 8, 16, 32 или 64 раза, а третий
связан с отключением всей микросхемы до появления внешнего сигнала -
«будильника». Подобная платформа получила название Classic. В классе
индустриальных ЭВМ фирмой Texas Microsystems выпускается семейство FTSA
(Fault Tolerant System Architecture). Это автономные вычислительные системы c
дублированием блока питания и дисковой подсистемы, со встроенным источником
бесперебойного питания и специальной платой мониторинга. Среди других ПЛК
получили распространение американские IPC и PLC 2, французские SMC,
немецкие Varios, PC 600 и Simatic, итальянские Modicon, финские Autolog и Visi-
Alarm, австрийские Festo и японские Omron.
Промышленные компьютеры
Наряду с промышленными контроллерами, на нижнем уровне
автоматизированных систем управления и сбора информации и в мобильных
(транспортных) системах, средствах связи, радиорелейных станциях, установках
контроля промышленных выбросов функционируют промышленные компьютеры.
Их отличает удобство в установке непосредственно на объектах сбора данных и
управления, в том числе и под открытым небом. Как правило, они обеспечивают
наработку на отказ 8 - 11 лет, работоспособность при температурах от -40 до +85
градусов Цельсия, влажности до 95%, вибрациях в диапазоне 5 - 10 Гц силой до 5
G, ударных нагрузках до 20 G со сроком восстановления не более 30 минут.
Большинство таких машин может функционировать в герметичных несущих
корпусах без вентиляции. Промышленные дисплеи на базе электронно-лучевых
трубок имеют «плавающие» подвески и характеризуются высокой магнитной
проводимостью и хорошим экранированием. В мировой практике распространены
стационарные промышленные компьютеры общего назначения: IBM, DEC, Texas
Microsystems, Contec Microelectronics (Япония), а также модульные контроллеры, в
основном представленные одноплатными компьютерами SBC (Single Board
Computer).
158
Среди промышленных компьютеров, совместимых с персональными ЭВМ,
выделяются QNX-машины со встроенными средствами технологического
программирования, работающими под управлением операционной системы
реального времени QNX. Концепция открытой модульной архитектуры,
реализованная в таких компьютерах, обеспечивает их взаимодействие как между
собой, так и между системами разных уровней. В первом слу чае используются
промышленные протоколы ProfiBus, CAN, ModBus, BitBus, InterBus, LonWorks, II/O
LightBus, во втором – сетевые средства типа Ethernet, Arcnet, Token Ring и
протоколы TCP/IP, IPX/SPX, NetBios. Для передачи информации в QNX-
компьютеры применяются магистрали, выполненные по стандартам PC/104, VME,
CompactPCI, STD32, ISA, PCI.
Компьютеры MicroPC (
Octagon Systems
) предназначены для сбора данных и
управления в производственных системах, где невозможно применение обычных
персональных компьютеров. Набор плат размером 114 х 123 мм позволяет
создавать на них различные встроенные системы, программно и аппаратно
совместимые с персональными машинами. Входящие в состав семейства MicroPC
управляющие платы могут иметь различную производительность. Это могут быть
«электронные» диски, диски ПЗУ для операционной системы, статические ОЗУ с
резервным питанием от батарей и перепрограммируемые ПЗУ для хранения данных
и информации о конфигурации системы. Любая управляющая плата рассчитана на
питание от одного источника напряжением 5 В с преобразователем для устройств,
требующих другие напряжения. В частности, более чем 150 компаниями
используется сегодня модель PC/104, совместимая с i486 и Pentium, с магистралью
ISA и операционной системой QNX. До 18 дополнительных плат с шиной PC/104
можно смонтировать в «многоэтажную» конструкцию без дополнительных
соединителей и объединительных панелей. Так, компьютер PCM 3345 компании
Advantech класса PC/104 на процессоре ST Thomson DX-66 при частоте шины 66
МГц обслуживает ОЗУ до 32 Мбайт, интерфейсы FDD и EIDE, клавиатуру и VGA-
контроллер с графическим акселератором.
Для программирования таких систем целесообразно использовать как саму
MicroPC, так и персональные компьютеры, работающие в среде MS-DOS с
эмуляцией на них MicroPC. С целью унификации подходов к программированию
промышленных компьютеров, Международным электротехническим комитетом
разработан стандарт IEC 1131-3, описывающий требования к технологическим
языкам программирования: непроцедурным (типа SFC, LD, FBD) и процедурным
(типа ST, IL). Язык функциональных схем SFC описывает логику программы
последовательностью функциональных блоков, описывающих действия, связанных
условными переходами. Язык релейных диаграмм LD интерпретирует графикой
логические выражения, а язык функциональных блочных диаграмм FBD позволяет
строить из блоков комплексные процедуры. Язык высокого уровня ST используется
для описания процедур со сложной логикой и структурированным текстом, а язык
команд IL используется для подготовки модульных программ. Одной из самых
распространенных реализаций IEC 1131-3 является инструментальная система
159
ISAGraf, объединяющая некоторые из указанных языков и получившая признание
свыше 80 компаний, таких как
ABB, BMW, General Motors, Motorola.
6.3.2. Рабочие станции и суперкомпьютеры
Грандиозные вещи делаются
грандиозными средствами.
А. Герцен. «Былое и думы»
АСУ
Автоматизированные системы управления производством – АСУ (CAM -
Computer Aided Manufacturing) относятся к классу систем реального времени (real-
time system), реализующих функционирование вычислительного комплекса
синхронно с автоматизируемым процессом. Различают три уровня АСУ:
o стратегический уровень планирования производства;
o тактический уровень выработки управляющих воздействий;
o оперативный уровень переработки информации.
Объединение универсальных и специализированных компьютеров, рабочих
станций и суперкомпьютеров на стратегическом уровне со среднемасштабными
мини-ЭВМ и серверами тактического уровня ведет к образованию
интегрированных производственных систем класса CIME (Computer Integrated
Manufacturing and Engineering). В их состав входят автоматизированные системы
управления производством (АСУП) и технологическими процессами (АСУ ТП)
класса CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing), а также
корпоративные информационно-управляющие системы (КИС). С их помощью
реализуется:
o оперативное получение и использование информации о производстве,
материалах, финансах, энергетических потоках, запасах сырья;
o определение, планирование и оптимизация комплексных показателей
эффективности и качества;
o объединение и поддержка баз данных предприятий и отраслей –
бухгалтерских, складских, производственных, маркетинговых и т.п.;
o поддержка корпоративных сетей, в том числе клиент-сервер.
Рабочие станции
Вычислительные комплексы, ориентированные на максимально
эффективное решение конкретных прикладных задач, получили название
рабочих
станций
. Характерным представителем их является, например, Professional/GX
(Intel). Ускоренная графика высокого разрешения на локальной шине, встроенный
адаптер SCSI для жестких дисков большой емкости, интегрированные звуковые
средства - все это делает платформу удобной для выполнения проектов и
реализации мультимедиа. Кроме продукции Intel, на рынке рабочих станций
доминируют сегодня RISC-системы архитектур Sparc, PA-RISC, MIPS, Power.
Основная масса SPARC-систем производится фирмой Sun. Биржи и торговые дома,
160
нефтеперерабатывающие и газоперекачивающие предприятия, университеты и
научные лаборатории используют Sun SPARC Station. PA-RISC-технология
продвигается в основном фирмой HP в ее гамме Apollo. Silicon Graphics в системах
Iris, Indigo, наряду с японскими фирмами NEC и Sony, использует архитектуру
MIPS. Единственным производителем рабочих станций на базе архитектуры Power
является IBM. В ее семействе RS/6000 процессорный модуль выполнен по
оригинальной суперскалярной схеме с сокращенным набором команд - POWER
(Performance Optimization With Enchanced RISC). Он содержит независимые
устройства арифметики с плавающей и фиксированной точкой, модуль управления
памятью, ветвлением и переходами с 32-, 64- и 128-разрядными внутренними
шинами. Доступ к ОЗУ, емкость которого измеряется гигабайтами, и к
периферийной аппаратуре основан на расширенной архитектуре MCA.
Уникальны технические характеристики многих рабочих станций. Их
производительность достигает 124 MIPS и 40 MFLOPS, тактовая частота превышает
1000 МГц, для кэш-памяти не является пределом 2 Мбайт, для ОЗУ - 256 Мбайт,
для внешней памяти - 300 Гбайт. Многие модели оснащаются 16-21-дюймовыми
дисплеями с разрешением порядка 1280 х 1024 пикселей, а производительность
графических адаптеров достигает 2 млн. VPS при 16,7 млн. цветов. В программном
обеспечении таких комплексов используется концепция открытой модульной
архитектуры OMAC (Open Modular Architecture), выдвинутая General Motors в 1994
г., а также OSACA (European Open System Architecture for Controls within Automation
system), IROFA (Japan International RObotics and Factory Automation), OSEC (Japan
Open System Environment for Controller architecture), TEAM (US Technologies
Enabling Agile Manufacturing), MOS (US Manufacturing Operating System), EMC (US
Enhanced Machine Controller), OAMTC (US Open Architecture Machine Tool
Controller), NGIS (US Next Generation Inspection System).
Рабочие станции эффективно используются и в непромышленной сфере.
Например, медицинская система для передачи и архивирования графических
изображений PACS Калифорнийского университета позволяет обрабатывать
данные клинических исследований методами ядерного магнитного резонанса
(ЯМР) и компьютерной томографии. Она состоит из четырех графических станций
высокого разрешения и трех станций среднего разрешения. Томограф и ЯМР-
спектрограф связаны с центральным файловым сервером кольцом с волоконно-
оптическим интерфейсом FDDI по стандарту Ultranet, поддерживающему скорости
обмена до 1 Гбит/с,. с подключением рабочих станций к базе данных о пациентах
через сеть Ethernet. Требования к емкости запоминающих устройств при этом очень
велики, ибо одна флюорограмма или ЯМР-спектр порождает 8-мегабайтный файл, а
размеры файлов с томограммами доходят до 300 Мбайт. В медицинском центре
ежедневно проводится около 250 рентгенологических, 50 томологических и 50
ЯМР-исследований, потребляющих около трех гигабайт данных. Для хранения их
применяются накопители корпорации Fastman Kodak емкостью 1 Тбайт. Все
изображения хранятся в базе данных производства Sybase на сервере фирмы SUN.