• Hlavní vlastnosti počítače. Základní pojmy, definice a pojmy počítačů. Obecné informace o počítačích a počítačových systémech

    počítač a mikroprocesor

    Elektronický Počítací stroj (počítač) - Jedná se o zařízení, které provádí operace vstupu dat, jejich zpracování podle programu, výstup výsledků zpracování ve formě vhodné pro lidské vnímání.

    Součástí počítače jsou zařízení pro vstup informací (klávesnice, myš, ...), aritmetická logická jednotka (ALU), paměť s náhodným přístupem (RAM), řídicí zařízení (CU), výstupní zařízení (displej, tiskárna, .. .) lze rozlišit.

    ALU provádí přímé zpracování dat: sčítání dvou čísel, násobení jednoho čísla druhým, přenos informací z jednoho místa na druhé. CU koordinuje interakci všech počítačových zařízení. RAM je určena pro zápis, čtení a dočasné ukládání programů (při vypnutí počítače se informace v RAM vymažou), počátečních dat, průběžných a konečných výsledků. Přístup k paměťovým prvkům je přímý. Všechny paměťové buňky jsou sloučeny do skupin po 8 bitech (1 bajt) a každá taková skupina má adresu, pomocí které k ní lze přistupovat.

    První miniaturní počítač umístěný v jednom supervelkém integrovaný obvod(VLSI) na křemíkovém čipu byl vyvinut a uveden na trh v roce 1971 společností Intel (USA). Takový VLSI byl pojmenován mikroprocesor (MP) typ i8008. Tento obvod obsahoval několik tisíc aktivních prvků (tranzistorů), které implementují Kruhový diagram POČÍTAČ (ALU, UU, RAM).

    Počet takových aktivních prvků v MP krystalu se nazývá jeho stupeň integrace. Dohromady s hodinová frekvence, bitová hloubka A adresní prostor definují hlavní parametry MP.

    Frekvence hodin MP charakterizuje jeho rychlost. Nastavuje se mikroobvodem, který se nazývá generátor hodinové frekvence. Moderní poslanci mají hodinová frekvence až dva nebo více GigaHertz (GHz).

    Bitová hloubka MP je počet současně zpracovaných MP bitů (8, 16, 32, 64 bitů). Čím větší je bitová hloubka MP, tím více informací dokáže zpracovat za jednotku času, tím vyšší je jeho účinnost.

    Maximální množství paměti, které může MP obsloužit, se nazývá jeho adresní prostor. Adresový prostor je určen bitovou šířkou adresové sběrnice.

    Dnes je zvykem rozdělovat poslance podle vlastností jejich architektury do následujících 4 skupin.RISC jsou vysokorychlostní MP s redukovanou instrukční sadou. Jejich hlavními výrobci jsou Sun, DEC, HP, IBM. CISC je MP s komplexní sadou příkazů. Patří sem všechny MP x86, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4. Jejich hlavními výrobci jsou Intel, AMD. VLIW- Toto je MP s extra dlouhým příkazovým slovem (Intel Itanium). EPICKÉ- toto je hlavní procesor počítání s "explicitním paralelismem" (Intel Itanium).

    Nazývá se osobní počítač, jehož centrální jednotkou je mikroprocesor osobní počítač. Tito. osobní počítač (PC) je počítač realizovaný na bázi mikroprocesorové technologie a zaměřený na osobní použití osobou.

    2. Klasifikace moderních počítačů

    V literatuře byla navržena varianta dělení moderní počítače do následujících kategorií.

    1) Kapesní počítače mnohem jednodušší než PC v jiných kategoriích, ale v balení mobilní telefon, faxmodem a tiskárna, mohou být kompletním vybavením mobilní kanceláře. OS Windows CE. RAM alespoň 4 MB. Komunikace se stolními PC - bezdrátové infračervené. Hmotnost cca 200 gr. Baterie fungují asi 10 hodin bez nabíjení.

    2) Notebooky jsou kompletní PC. Používají mobilní MP Intel Сeleron/Pentium III/IV a SVGA displeje. OS - Windows 2000. K dispozici jsou jednotky CD-ROM nebo DVD-ROM. Hmotnost 3-4 kg. Tloušťka - 5 cm.

    3) PC pro průmysl domácí automatizace (DomovPC) se objevil relativně nedávno (v roce 1998). Vyvíjejí se dvě řady takových počítačů. První je eHome (vyvinutý společností MicroSoft) pro ovládání domácí elektroniky (lednice, pračka, klimatizace), pro práci s herní konzolí a brouzdání po internetu. Druhým je bezdrátový počítač (vyvinutý společností Intel). Umožňuje vašemu počítači bezdrátově komunikovat s vaším televizorem nebo stereo systémem.

    4) Základní stolní PC jsou nejčastější. Od roku 2002 jsou založeny na mikroprocesoru Intel Pentium 4.

    Ve specifikaci RS 99(toto jsou doporučení Intel a MicroSoft) Doporučený PC 2000 kategorizovat: Spotřebitelský počítač (spotřebitelský počítač), kancelářský počítač (kancelářský počítač), zábavní počítač (zábavní počítač), mobilní počítač (mobilní počítač), pracovní stanice ( pracovní stanice).

    Specifikace RS 2001(také vyvinuté společnostmi Intel a MicroSoft) obsahuje požadavky na PC:

      Počítač by neměl mít ISA sloty, PS / 2 porty, 1,2 / 1,44 MB diskové jednotky a MS-DOS.

      Podpora sběrnice USB je povinná. všechny klávesnice, myši, joysticky musí mít USB rozhraní.

      Procesor od 500 MHz (pracovní stanice - od 700 MHz).

      CACHE od 128 KB (pracovní stanice - od 512 KB).

      Paměť od 64 MB (pracovní stanice - od 128 MB).

      Systém musí ovládat vestavěný ventilátor.

      Video ve formátu alespoň 1024*768 pixelů (s obnovovací frekvencí alespoň 85 Hz).

      Audio subsystém musí podporovat 2 klíčové formáty 44,1 48 kHz, bez zatížení MP o více než 10 %.

      Jednotky CD-ROM musí běžet rychlostí 8x nebo rychleji.

      Pokud existuje DVD-ROM, měl by přehrávat disky DVD-RAM, DVD+RW a také všechny formáty disků CD-ROM.

      Vítejte ASDN, ADSL a bezdrátové adaptéry.

    Specifikace PC proOknaXPvyžaduje:

        128 MB RAM, 64 MB VRAM, spouštění počítače rychleji než 30 s, probuzení z režimu spánku za 20 s.

        HDD alespoň 40 GB.

        Magnetooptické mechaniky CD-R/W, DVD a kombinované.

        Systém musí mít 4 USB porty.

        Grafický subsystém 1024*768 (ale 1280*1024 je lepší).

        Mají konektor digitálního rozhraní DVI pro LCD monitory.

        Mít síť ethernet 10/100 adaptér, vestavěný DSL nebo kabelový modem.

        Hluk z PC není vyšší než 37 db.

    5) Síťové počítače podporované Sun, IBM, Oracle, stejně jako Intel, MicroSoft a HP. Takové počítače obvykle nemají pevný disk a závisí na diskovém úložišti serveru. Jsou levné. Často se jedná o utěsněné PC bez možnosti instalace rozšiřujících karet.

    6) Vysoce výkonné stolní počítače a servery základní úrovně jsou dražší zařízení. Jsou určeny pro uživatele DTP, kteří potřebují pracovat se složitou grafikou. Obvykle mají tělo midi-tower s velké množství rozšiřující sloty. Může podporovat více disků. Mají velkou vyrovnávací paměť. Jejich hlavní předností je spolehlivost a odolnost proti poruchám.

    7) Víceprocesorové pracovní stanice a servery na vysoké úrovni mají dva až osm produktivních procesorů. Pro ně je důležitý pojem „škálovatelnost“ – tzn. schopnost zvýšit počet procesorů, paměťových modulů a dalších zdrojů pro plnění praktických úkolů vyšší úrovně.

    8) Superpočítače určeno pro vědecký výzkum, pro meteorologii, aerodynamiku, seismologii, atomovou a jadernou fyziku, matematické modelování atd. Výkon a cena těchto počítačů jsou obrovské.

    9) Klastrový systém- jedná se o sdružení počítačů, které je jedním celkem pro OS, systémový software, aplikační programy a uživatele. Poskytují vysoký stupeň odolnosti proti poruchám a zároveň jsou tyto systémy levnější než superpočítače.

    Výběr osobního počítače (PC) pro řešení aplikovaných problémů je vážný úkol. Obvykle nemá jednoznačné řešení a do značné míry závisí na zamýšleném rozsahu PC (třídě aplikovaných problémů k řešení).

    Například pro počítačovou kontrolu znalostí žáků lze formulovat následující požadavky na vybavení moderní počítačové třídy.

    1) Vybavení osobních počítačů ruskou verzí Windows 2000/XP.

    2) Přítomnost přístupu k internetu (k přenosu souborů s protokoly přes internet na univerzitní server stačí mít jeden přístup do všech tříd).

    3) Přítomnost ve třídě jednoho počítače se zvukovou kartou a reproduktory pro subtest „Poslech“ při testování z angličtiny, z ruštiny jako cizího jazyka atd.

    4) Zvláštní požadavky na doplňkové vybavení učebny (falešné panely, videokamera, panoramatické sklo atd.) související se specifiky postupu testování počítače a potřebou zajistit informační bezpečnost.

    Co je to počítač?

    Počítač (Angličtina počítač - kalkulačka) - programovatelné elektronické výpočetní zařízení pro zpracování dat, přenos a ukládání informací. To znamená, že počítač je komplex programově řízených elektronických zařízení.

    Termín " počítač"(nebo" Osobní počítač") je synonymem pro zkratku " počítač" (elektronický počítač) nebo "PC" ( osobní počítač). Poté, co se objevily osobní počítače (z anglického personal computer, PC), byl následně termín počítač prakticky nahrazen a nahrazen přejatým termínem „computer“, „PC“ nebo „PC“. Faktem je, že pokud označení „PC“ a „PC“ charakterizují počítač jako „sálový počítač pro jednoho uživatele“, pak pojem „PC“ znamená přesně počítač kompatibilní s IBM PC.

    Pomocí výpočtů je počítač schopen zpracovávat informace podle předem určeného algoritmu. Kromě toho je počítač pomocí softwaru schopen přijímat, ukládat a vyhledávat informace, zobrazovat informace na různé druhy výstupní zařízení. Počítače dostaly svůj název podle své hlavní funkce – provádět výpočty. V současné době se kromě přímých funkcí výpočetní techniky používají počítače ke zpracování a správě informací a také hry.

    Počítačové schéma navrhl slavný matematik John von Neumann v roce 1946, jeho principy fungování jsou z velké části zachovány v moderních počítačích.

    Za prvé, počítač musí mít podle von Neumannových principů následující zařízení:

    * aritmetická logická jednotka (ALU), která provádí aritmetiku a logické operace;
    * řídicí zařízení (CU), které organizuje proces spouštění programů;
    * paměťové zařízení (paměť), neboli paměť pro ukládání programů a dat;
    * externí zařízení pro vstupně-výstupní informace.

    Paměť počítače se musí skládat z řady očíslovaných buněk, z nichž každá může obsahovat buď zpracovaná data, nebo instrukce programu. Všechny paměťové buňky musí být stejně snadno dostupné pro ostatní počítačová zařízení.

    Kromě architektury počítače navrhl Neumann základní principy logické struktury počítače.

    Principy Johna von Neumanna:

    1. Princip ovládání programu(program se skládá ze sady instrukcí, které jsou vykonávány procesorem jedna po druhé v určitém pořadí);

    2. Princip homogenity paměti (programy a data jsou uloženy ve stejné paměti);

    3. Princip adresnosti (hlavní paměť se skládá z očíslovaných buněk a jakákoliv buňka je procesoru kdykoliv k dispozici).

    Počítače postavené na těchto principech se označují jako von Neumannovy počítače. K dnešnímu dni se jedná o drtivou většinu počítačů, včetně těch kompatibilních s IBM PC. Existují ale i počítačové systémy s jinou architekturou – například systémy pro paralelní výpočty.

    Počítač je obvykle navržen na principu otevřené architektury:
    * Popis principu činnosti PC a jeho konfigurace, která umožňuje sestavit PC z jednotlivých komponent a dílů;
    * Přítomnost vnitřních rozšiřujících slotů v PC, do kterých může uživatel vkládat různá zařízení splňující zadaný standard.

    Ve většině moderních počítačů je problém nejprve popsán ve formě, které rozumí, se všemi potřebnými informacemi prezentovanými v binární formě (ve formě jedniček a nul), načež se akce pro jeho zpracování redukují na použití jednoduchých logická algebra. Protože téměř všechna matematika může být redukována na dělání booleovské operace, lze dostatečně rychlý elektronický počítač použít k řešení většiny matematických problémů (a také většiny problémů se zpracováním informací, které lze snadno zredukovat na matematické).

    Výsledek dokončeného úkolu může být uživateli prezentován pomocí různých výstupních zařízení, jako jsou indikátory lampy, monitory, tiskárny, projektory a podobně.

    Zjistilo se, že počítače stále žádný nevyřeší matematický problém. Problémy, které nelze vyřešit pomocí počítače, poprvé popsal anglický matematik Alan Turing.

    Počítačová aplikace

    První počítače byly vytvořeny přímo pro výpočetní techniku ​​(což se odráží v názvech „počítač“ a „počítač“). Není náhoda, že první jazyk na vysoké úrovni programování bylo Fortran, určené výhradně pro provádění matematických výpočtů.

    Databáze byly druhou hlavní aplikací. Především je potřebovaly vlády a banky. Databáze vyžadují složitější počítače s pokročilými vstupně-výstupními systémy a úložištěm informací. Pro tyto účely byl vyvinut jazyk Cobol. Později se objevily DBMS (systémy pro správu databází) s vlastními programovacími jazyky.

    Třetí aplikací bylo ovládání všemožných zařízení. Zde šel vývoj od vysoce specializovaných zařízení (často analogových) k postupnému zavádění standardu počítačové systémy na kterých se spouštějí ovládací programy. Stále více techniky navíc začíná zahrnovat řídicí počítač.

    Počítače se vyvinuly natolik, že se staly hlavním informačním nástrojem v kanceláři i doma. To znamená, že nyní se téměř jakákoli práce s informacemi provádí prostřednictvím počítače - ať už jde o psaní nebo sledování filmů. To platí jak pro ukládání informací, tak pro jejich přenos komunikačními kanály.

    Moderní superpočítače se používají k modelování složitých fyzikálních a biologických procesů, jako jsou jaderné reakce nebo změna klimatu. Některé projekty jsou prováděny pomocí distribuovaných výpočtů, kdy je velké množství relativně slabé počítače současně pracuje na malých částech společného úkolu a tvoří tak velmi výkonný počítač.

    Nejsložitější a nejrozvinutější aplikací počítačů je umělá inteligence- využití počítačů k řešení takových problémů, kde neexistuje jasně definovaný více či méně jednoduchý algoritmus. Příklady takových úloh jsou hry, strojový překlad textu, expertní systémy.

    Počítač (z anglického computer - computer) je programovatelné elektronické výpočetní zařízení určené k ukládání a přenosu informací a také ke zpracování dat. To znamená, že počítač je sada softwaru řízená elektronická zařízení.

    Pojem „osobní počítač“ je synonymem pro zkratku „ECM“ (elektronický počítač). Kdy se objevily osobní počítače, termín počítač se brzy přestal používat a byl nahrazen termínem "počítač", "PC" nebo "PC".

    Počítač může pomocí výpočtů zpracovávat informace podle určitého algoritmu. Kromě, software umožňuje počítači ukládat, přijímat a vyhledávat informace a také je odesílat na různá vstupní zařízení. Název počítačů vychází z jejich hlavní funkce – výpočetní, ale dnes se kromě výpočetní techniky používají počítače i pro zpracování informací a také pro hry.

    Počítačové schéma navrhl v roce 1949 matematik John von Neumann a od té doby se princip zařízení příliš nezměnil.

    Podle von Neumannových principů by se počítač měl skládat z následujících zařízení:

    aritmeticko-logická jednotka, která provádí logické a aritmetické operace;

    paměťové zařízení pro ukládání dat;

    řídicí zařízení, které organizuje proces provádění programu;

    zařízení pro vstup a výstup informací.

    paměti počítače by se měl skládat z určitého počtu očíslovaných buněk, z nichž každá obsahuje programové instrukce nebo data ke zpracování. Buňky jsou dostupné všem zařízením počítače.

    Většina počítačů je navržena s otevřenou architekturou:

    popis konfigurace a principu činnosti PC, který umožňuje sestavit počítač z jednotlivých dílů a sestav;

    přítomnost rozšiřujících slotů v počítači, do kterých lze vložit zařízení splňující stanovený standard.

    Ve většině dnešních počítačů je problém nejprve srozumitelně popsán, poskytuje informace v binární podobě, a poté je zpracován pomocí logiky a jednoduché algebry. Protože téměř veškerá matematika může být redukována na provádění booleovských operací pomocí rychlého elektronický počítač dokáže vyřešit většinu matematických problémů. Výsledek výpočtů je uživateli prezentován vstupními informačními zařízeními - tiskárnami, indikátory lamp, monitory, projektory.

    Bylo však zjištěno, že počítače nedokážou vyřešit žádný matematický problém. Anglický matematik Alan Turing popsal první problémy, které nebylo možné vyřešit pomocí počítače.

    Počítačová aplikace

    První počítače byly vytvořeny pouze pro výpočty (jak už název napovídá) a prvním programovacím jazykem na vysoké úrovni byl Fortran, který byl určen pouze pro výrobu matematických výpočtů.

    Pak si počítače našly další využití – databáze. Za prvé je potřebovaly banky a vlády. Databáze vyžadovaly více než složité počítače s pokročilými systémy pro ukládání informací a vstup-výstup. Cobol byl vyvinut pro splnění těchto požadavků. Po nějaké době se objevily systémy pro správu databází (DBMS), které měly své vlastní programovací jazyky.

    Dalším využitím počítačů je ovládání různá zařízení. Tato oblast se vyvíjela postupně, od vysoce specializovaných zařízení (často analogových) až po standardní počítačové systémy, které provozují řídicí programy. Navíc čím dál tím víc moderní technologie obsahuje řídicí počítač.

    Vývoj počítače dnes dosáhl takové úrovně, že je hlavním informačním nástrojem doma i v kanceláři. Téměř veškerá práce s informacemi tedy probíhá prostřednictvím počítače – od psaní až po sledování filmů. To platí i pro ukládání a přenos informací.

    Vědci používají nejmodernější superpočítače k ​​modelování složitých biologických a fyzikální procesy jako je změna klimatu nebo jaderné reakce. Některé projekty jsou prováděny pomocí distribuovaných výpočtů, ve kterých velký početŠpatný výkonné počítače současně řeší různé části stejného úkolu, čímž tvoří jeden výkonný počítač.

    Nejsložitější a stále málo rozvinutou oblastí počítačových aplikací je umělá inteligence – využití počítačů při řešení problémů, které nemají jasný, relativně jednoduchý algoritmus. Příkladem takových úloh jsou hry, expertní systémy, strojový překlad textu.

    mydiv.net

    Testový úkol - ICT úkoly

    Závěrečná práce. Příprava eseje "Historie vývoje výpočetní techniky"

    1. V textový procesor vytvořit nový dokument a postupně zkopírujte obsah souborů „Úvod.rtf“, „Začátek éry 3BM.rtf“, „První generace 3BM.rtf“, „POČÍTAČ druhé generace.rtf“, „Třetí generace 3BM.rtf“, „Čtvrtý generace 3BM. rtf", "Závěr.rtf".
    2. Výsledek práce uložte do osobní složky pod názvem Abstrakt_prijmeni.docx.
    3. Zadejte název každé ze šesti částí dokumentu (názvy částí mohou být stejné jako názvy odpovídajících souborů).
    4. Formátujte dokument v souladu s požadavky na abstrakt (třída učebnice 7 str. 165).
    5. Přidejte na začátek dokumentu vámi připravený dříve titulní strana.
    6. Přidejte na stránky dokumentu záhlaví s názvem abstraktu.
    7. Vložte své ilustrace do textu.
    8. Za slova "První elektronický počítač (počítač)" v části "Začátek počítačové éry" přidejte poznámku pod čarou vysvětlující, jak spolu pojmy "počítač" a "počítač" souvisejí.
    9. Přidejte sekci do svého abstraktu Srovnávací charakteristiky generace počítačů“ a zahrňte do ní tabulku (není třeba vyplňovat tabulku):
    10. Aplikujte formátování stylu na každý nadpis oddílu tak, že pro něj vyberete styl Nadpis 1. samostatná stránka po titulní straně nová sekce"Obsah".
    11. Uložte soubor se změnami do své osobní složky, zkopírujte jej učiteli a také pošlete sobě e-mailem. Domácí práce na další lekci
    12. Na internetu si najděte informace o S. A. Lebeděvovi a doplňte jimi text abstraktu.
    13. Nalézt nezbytné informace na internetu a zadejte jej do příslušných buněk tabulky.
    14. Zjistěte, kdy a kým byl vyvinut první sériově vyráběný osobní počítač, a doplňte tyto informace do příslušné části abstraktu.
    15. Najděte obrázky počítačů na internetu různé generace. Vložte prosím jeden z nejvíce zajímavý obrázek do příslušných sekcí.
    16. Přidejte sekci "Seznam literatury a internetových zdrojů" a uveďte do ní seznam zdrojů informací, které jste použili při přípravě abstraktu.
    17. Aktualizujte název.

    sites.google.com

    Závěrečná práce: příprava eseje "Historie vývoje výpočetní techniky"

    1. V textovém procesoru vytvořte nový dokument a postupně zkopírujte obsah souborů Úvod.rtf, Začátek éry EBM.rtf, První generace EBM.rtf, Druhá generace EBM.rtf, Třetí generace EBM.rtf, Čtvrtá generace EBM.rtf, Závěr .rtf.

    2. Výsledek práce uložte do osobní složky pod názvem Abstract.rtf.

    3. Dekapitujte každou ze šesti částí dokumentu (názvy částí mohou být stejné jako názvy odpovídajících souborů).

    4. Formátujte dokument v souladu s požadavky na abstrakt.

    5. Přidejte titulní stránku, kterou jste připravili dříve (Titul.rtf), na začátek dokumentu.

    6. Přidejte na stránky dokumentu záhlaví s názvem abstraktu.

    7. Za slova „První elektronický počítač (počítač)“ v části „Začátek počítačové éry“ přidejte poznámku pod čarou vysvětlující, jak spolu pojmy „počítač“ a „počítač“ souvisejí.

    8. Vyhledejte na internetu informace o S. A. Lebeděvovi a doplňte jimi text abstraktu.

    9. Zjistěte, kdy a kým byl vyvinut první sériově vyráběný osobní počítač, a doplňte tuto informaci do příslušné části abstraktu.

    10. Najděte na internetu obrázky počítačů různých generací. Do příslušných sekcí vložte jeden z nejzajímavějších obrázků.

    11. Do abstraktu přidejte část „Srovnávací charakteristiky počítačových generací“ a přidejte do něj tabulku:


    12. Najděte si potřebné informace na internetu a zadejte je do příslušných buněk tabulky.

    13. Přidejte sekci „Seznam literatury a internetových zdrojů“ a uveďte do ní seznam zdrojů informací, které jste použili při přípravě abstraktu.

    14. Upravte styl každého nadpisu oddílu tak, že pro něj vyberete styl Nadpis 1. Automaticky vygenerovat novou sekci "Obsah".

    15. Soubor se změnami uložte do své osobní složky, vytiskněte a předejte vyučujícímu k ověření.

    Plnění odstavců 1–5 popisu práce odpovídá hodnocení „uspokojivý“, odstavce 1–10 „dobré“, odstavce 1–14 – „výborně“.

    urok28-7klass.blogspot.ru

    Počítač (z anglického computer - computer) je programovatelné elektronické výpočetní zařízení určené k ukládání a přenosu informací a také ke zpracování dat. To znamená, že počítač je komplex programově řízených elektronických zařízení.

    Termín " osobní počítač r" je synonymem pro zkratku " počítač“ (elektronický počítač). Když se objevily osobní počítače, termín počítač se brzy přestal používat a byl nahrazen pojmem "počítač", " PC"nebo" PC».

    Počítač může pomocí výpočtů zpracovávat informace podle určitého algoritmu. Kromě toho software umožňuje počítači ukládat, přijímat a vyhledávat informace a také je odesílat na různá vstupní zařízení. Název počítačů vychází z jejich hlavní funkce – výpočetní, ale dnes kromě výpočetní techniky slouží počítače i ke zpracování informací a také ke hrám.

    Počítačové schéma navrhl v roce 1949 matematik John von Neumann a od té doby se princip zařízení příliš nezměnil.

    Podle von Neumannových principů by se počítač měl skládat z následujících zařízení:

    aritmetická logická jednotka, která provádí logické a aritmetické operace;

    paměťové zařízení pro ukládání dat;

    řídicí zařízení, které organizuje proces provádění programu;

    zařízení pro vstup a výstup informací.

    paměti počítače by se měl skládat z určitého počtu očíslovaných buněk, z nichž každá obsahuje programové instrukce nebo data ke zpracování. Buňky jsou dostupné všem zařízením počítače.

    Většina počítačů je navržena s otevřenou architekturou:

    popis konfigurace a principu činnosti PC, který umožňuje sestavit počítač z jednotlivých dílů a sestav;

    přítomnost rozšiřujících slotů v počítači, do kterých lze vložit zařízení splňující stanovený standard.

    Ve většině dnešních počítačů je problém nejprve srozumitelně popsán, poskytuje informace v binární podobě, a poté je zpracován pomocí logiky a jednoduché algebry. Protože téměř veškerou matematiku lze zredukovat na provádění booleovských operací, většinu matematických problémů lze vyřešit pomocí rychlého elektronického počítače. Výsledek výpočtů je uživateli prezentován vstupními informačními zařízeními - tiskárnami, indikátory lamp, monitory, projektory.

    Bylo však zjištěno, že počítače nedokážou vyřešit žádný matematický problém. Anglický matematik Alan Turing popsal první problémy, které nebylo možné vyřešit pomocí počítače.

    Počítačová aplikace

    První počítače byly vytvořeny pouze pro výpočty (jak už název napovídá) a prvním programovacím jazykem na vysoké úrovni byl Fortran, který byl určen pouze pro výrobu matematických výpočtů.

    Pak si počítače našly další využití – databáze. Za prvé je potřebovaly banky a vlády. Databáze vyžadovaly sofistikovanější počítače s pokročilými systémy úložiště a I/O. Cobol byl vyvinut pro splnění těchto požadavků. Po nějaké době se objevily systémy pro správu databází (DBMS), které měly své vlastní programovací jazyky.

    Dalším využitím počítačů je ovládání různých zařízení. Tato oblast se vyvíjela postupně, od vysoce specializovaných zařízení (často analogových) až po standardní počítačové systémy, které provozují řídicí programy. Stále modernější technika navíc zahrnuje řídicí počítač.

    Vývoj počítače dnes dosáhl takové úrovně, že je hlavním informačním nástrojem doma i v kanceláři. Téměř veškerá práce s informacemi tedy probíhá prostřednictvím počítače – od psaní až po sledování filmů. To platí i pro ukládání a přenos informací.

    Vědci používají moderní superpočítače k ​​simulaci složitých biologických a fyzikálních procesů, jako jsou klimatické změny nebo jaderné reakce. Některé projekty jsou prováděny pomocí distribuovaného počítání, ve kterém velké množství nepříliš výkonných počítačů současně řeší různé části stejného úkolu, čímž tvoří jeden výkonný počítač.

    Nejsložitější a stále málo rozvinutou oblastí využití počítačů je umělá inteligence – využití počítačů při řešení problémů, které nemají jasný, relativně jednoduchý algoritmus. Příkladem takových úloh jsou hry, expertní systémy, strojový překlad textu.