Digitaalinen tietokone
Sivun sisällysluettelo
Mikä on digitaalinen tietokone?
Digitaalinen tietokone on kone tai laite, joka auttaa käsittelemään mitä tahansa tietoa.
Näillä laitteilla annamme jonkinlaisen syötteen ja saamme tuloksen sekuntien murto-osassa.
Laitteen sisäiset operaatiot tapahtuvat binäärilukujärjestelmän avulla, koska tietokone ymmärtää vain numeroita eli 0:n ja 1:n numeroita.
Kaikki englanniksi kirjoitettu sisältö muunnetaan binäärikielelle ja näin tietokoneet ja ihmiset kommunikoivat keskenään.
Joitakin perusesimerkkejä digitaalisista laitteista ovat Henkilökohtaiset tietokoneet (Personal computer), Pöytäkoneet (Desktops), Kannettavat tietokoneet (Laptops), Älypuhelimet (Smartphones) ja Kännykät (Mobiles).
Digitaalisessa tietokoneessa on pääosin kolme osaa, ja ne koostuvat seuraavista osatekijöistä: -Syöttö: Käyttäjä antaa yleensä tiedot laitteelle, jota kutsutaan syötteeksi.
- Käsittely: Käyttäjän antamaa syötettä käsitellään sisäisesti käyttäen jotakin määriteltyä sekvenssiä.
- Output: Kun käsittely on saatu päätökseen syötteen perusteella, käyttäjälle näytetään ulostulo.
TESTAA TIETOISUUTESI TIETOKONEESTA QUIZ
Digitaalisen tietokoneen eri tyypit
Digitaaliset tietokoneet ovat laite, joka on ohjelmoitava halutun ulostulon saamiseksi.
Se käyttää elektronista tekniikkaa erityyppisten tietojen tuottamiseen, tallentamiseen ja käsittelyyn.
Laitteen koon ja tyypin perusteella nämä digitaaliset tietokoneet luokitellaan neljään luokkaan.
- Mikrotietokone
- Mikrotietokone
- Päätietokone
- Supertietokone
Mikrotietokone
Mikrotietokone ei ole kovin kallis, ja siinä on keskusyksikkönä mikroprosessori ja syöttö- ja tulostuslaitteet.
Näitä tietokoneita kutsutaan yleensä henkilökohtaisiksi tietokoneiksi ja muutamia esimerkkejä ovat IBM pc, Apple, Dell.
Minitietokoneet
Minitietokoneet tunnetaan keskitason tietokoneina, jotka sisältävät yhden tai useamman prosessorin.
Näissä tietokoneissa on tuki moniprosessoritoiminnolle, mikä tarkoittaa sitä, että nämä useat prosessorit jakavat keskenään saman tietokoneen muistitilan ja muut vaadittavat lisälaitteet, joilla ne voivat suoriutua annetusta tehtävästä.
Minitietokoneita käytetään yleensä tapahtumien käsittelyyn, tiedostojen käsittelyyn ja tietokantojen hallintaan.
Pääkonetietokoneet
Pääkonetietokoneet ovat yleensä suurikokoisia tietokoneita, joita käytetään pääasiassa suurten tietomäärien tallentamiseen ja käsittelyyn. Se on tunnettu korkeasta luotettavuudestaan.
Näitä koneita käyttävät organisaatiot, jotka tarvitsevat tärkeitä sovelluksia, kuten väestölaskenta, asiakastilastot, suuriin laskelmiin, jotka vaativat suuria määriä tietojenkäsittelyä.
Supertietokoneet
Supertietokoneet ovat erittäin kalliita ja maailman nopeimpia saatavilla olevia tietokoneita.
Näissä tietokoneissa on tuhansia prosessoreita, jotka suorittavat triljoonia laskutoimituksia sekunnissa ja ovat siten nopeimpia koskaan tunnettuja.
Supertietokoneita käytetään laajasti yrityksissä ja organisaatioissa, jotka vaativat massiivisia laskutoimituksia.
Tietokoneiden luokittelu
Tietokoneet voidaan luokitella analogisiin, digitaalisiin ja hybriditietokoneisiin. Jokaista luokkaa käytetään omaan tarkoitukseensa ja sillä on oma merkityksensä.
Analogiset tietokoneet
Analogiset tietokoneet perustuvat pääasiassa jännitteisiin ja virtoihin jatkuvilla sähkösignaaleilla ja näyttävät ulostulon jatkuvasti.
Nämä tietokoneet tallentavat tietoja ja suorittavat laskutoimituksia aivan eri tavalla kuin digitaaliset tietokoneet, jotka käyttävät symbolista esitystapaa.
Nämä tietokoneet ovat yleisesti ottaen nopeudeltaan hitaampia verrattuna digitaalisiin tietokoneisiin. Esimerkkejä ovat lämpömittarit.
Digitaaliset tietokoneet
Digitaaliset tietokoneet ovat tietokoneita, jotka käsittelevät dataa binäärimuodossa eli.0’s ja 1’s.
Digitaalisten tietokoneiden tärkein etu on, että ne ovat nopeita ja uudelleenohjelmoitavissa.
Joitakin esimerkkejä ovat kannettavat tietokoneet, älypuhelimet ja laskimet.
Hybriditietokoneet
Hybriditietokoneet ovat erityistarkoitukseen tarkoitettuja tietokoneita, joissa on yhdistelmä sekä analogisia että digitaalisia tietokoneita.
Ne ovat digitaalisia tietokoneita, jotka hyväksyvät analogisia signaaleja ja muuntavat ne digitaaliseen muotoon.
Näitä käytetään yleensä tieteellisissä sovelluksissa, lentokoneissa ja sairaaloissa.
Joitakin esimerkkejä ovat elektrokardiogrammikone, ultraäänikone, valvontakone.
Digitaalisen/Analogisen tietokoneen edut ja haitat
Digitaalisten tietokoneiden tärkein etu on se, että ne pystyvät tallentamaan paljon dataa, ja ne ovat erittäin tarkkoja.
Analoginen tietokone on nopearytmisempi ja siten nopeampi. Digitaaliset tietokoneet ovat verrattain hitaampia kuin analogiset ja tämä on suurin haittapuoli.
Analogiset tietokoneet tallentavat vähemmän dataa ja siksi digitaaliset tietokoneet ovat suuria muistia pidetään.
Digitaalisen tietokoneen ominaisuudet
- Hyvä muisti – Digitaaliset tietokoneet pystyvät tallentamaan suuren määrän dataa ja hakemaan dataa sekunnin murto-osassa. Tietoja voidaan tallentaa minkä tahansa ajan ja hakea milloin tahansa.
- Erittäin joustava – Nämä tietokoneet pystyvät suorittamaan monitehtäviä ilman ihmisen väliintuloa, joten ne ovat erittäin joustavia ja monipuolisia.
- Automaattinen – Käynnistyksen jälkeen nämä laitteet toimivat automaattisesti. Niihin ei tarvitse puuttua ennen kuin tehtävä nimenomaan vaatii.
- Hyvä nopeus – Digitaaliset tietokoneet ovat erittäin nopeita ja suorittavat kaikki toiminnot erittäin nopealla nopeudella.
- Tarkka – Nämä laitteet auttavat tallentamaan kaikki tiedot, mikä auttaa hakemaan tarkat tiedot milloin tahansa tiettynä ajankohtana.
Digitaalisen tietokoneen komponentit
Digitaalisessa tietokoneessa on seuraavat peruskomponentit –
- Syöttölaite
- CPU
- Lähtölaite
Syöttölaite
Syöttölaitteella tarkoitetaan pohjimmiltaan laitteistoja, jotka on liitetty järjestelmään, kuten esim. hiiren, näppäimistön ja skannerin.
Nämä syöttölaitteet ottavat syötteen käyttäjältä ja muuttavat sen tietokoneen ymmärtämäksi binäärikieleksi, jolloin se on helppo ymmärtää.
Keskusyksikkö (CPU)
CPU on keskusyksikkö, joka tunnetaan tietokoneen aivoina, koska se ohjaa koko tietokonejärjestelmää.
Kun käyttäjä antaa syötteen syöttölaitteen, kuten näppäimistön tai hiiren, kautta, se käsitellään keskusyksikössä.
Se saa ensin ohjeet muistista ja päättää sitten, mitä pitää tehdä.
Siten keskusyksikkö suorittaa kaikki laskennan osat ja lähettää ne tulostuslaitteelle.
CPU:n sisällä on eri komponentteja, joilla on eri vastuualueet.
- Aritmeettislogiikkayksikkö (ALU) – ALU:n päätehtävä on se, että se suorittaa kaikki aritmeettiset ja matemaattiset laskutoimitukset, joihin kuuluvat yhteen- ja vähennyslasku, kertolaskut ja jakolaskut.
Ohjausyksikkö (Control Unit) – Ohjausyksikkön tehtävänä on se, että se pääasiassa sallii datan liikkumisen suorittimesta suorittimelle tai suorittimesta suorittimelle, ja se huolehtii ALU:lla suoritetuista operaatioista. Kaikki lähetetyt ohjeet poimitaan, dekoodataan ja analysoidaan. Sen jälkeen se lähettää ohjeen tulo-/lähtölaitteille sen mukaisesti.
- Muisti – Tätä osaa käytetään pääasiassa tietojen tallentamiseen, ja sitä kutsutaan ”sisäiseksi muistiksi”. Sisäinen muisti on jaettu useisiin paikkoihin, joihin käskyt tallennetaan. Jokaisella näistä paikoista on yksilöllinen osoite, ja ne ovat samankokoisia. Tämän yksilöllisen osoitteen avulla tietokone lukee muistiin tallennetut tiedot ilman, että sen tarvitsee etsiä koko muistipaikkaa. Aina kun ohjelma suoritetaan, tiedot tallentuvat sisäiseen muistiin, ja ne pysyvät siellä suorituksen loppuun asti. Tämä sisäinen muisti on nimeltään RAM eli Random Access Memory.
Must Read:-
A-Z tietokoneen pikanäppäimet
5 tietokoneen pääkomponenttia
Tietokoneen ominaisuudet
Mitä on pilvipalvelu?
Tietokoneen täydellinen muoto
Tietokoneen perusteet
Datan ja informaation ero
Järjestelmäohjelmiston ja sovellusohjelmiston ero
Palvelintyypit
Lähtölaitteet
Lähtölaitteet ovat tietokoneeseen liitettäviä laitteita, jotka muuntavat tietokoneelta tulevan binääritiedon ihmisen ymmärtämälle kielelle.
Joitakin yleisiä tulostuslaitteita ovat monitori, piirturi ja tulostin.
MissäDigitaalisia tietokoneita pääasiassa käytetään?
Koska digitaalisia tietokoneita käytetään pääasiassa tietojen tallentamiseen, sitä käytetään lähes kaikkialla valokuvien, musiikin, asiakirjojen ja tiedostojen tallentamiseen.
Opiskelijat käyttävät sitä matemaattisiin laskelmiin, laskelmiin. Sitä käytetään avaruusaluksissa, terveysaloilla, kouluissa, korkeakouluissa, suurissa tai pienissä organisaatioissa, tehtaissa.
Digitaalisia tietokoneita käytetään maailmanlaajuisesti ja se on ollut erittäin tehokas laite.
Must Read:- Järjestelmäohjelmiston ja sovellusohjelmiston ero?
Digitaalisen tietokoneen kehitys
Tietokoneiden ensimmäinen sukupolvi
Tietokoneiden aikakauden alkuvuosina vuosina 1940 – 1956 kehitettiin ensimmäisen sukupolven tietokoneet, jotka saivat nimekseen Vaccum Tubes.
Tämän järjestelmän avulla ongelman suorittaminen ja tulosten saaminen kesti viikkoja.
Aiemmin syötteenä käytettiin reikäkortteja ja tulosteena tulosteita.
Esimerkki ensimmäisen sukupolven tietokoneista on ENIAC-tietokone.
Toisen sukupolven tietokoneet
Toisen sukupolven tietokoneet olivat transistoreja, jotka korvasivat tyhjiöputket vuonna 1956 -1963.
Transistorit olivat nopeampia, halvempia, tehokkaampia ja pienempiä verrattuna aikaisempaan sukupolveen.
Ulostulo säilyi samana kuin ensimmäisen sukupolven. (reikäkortit ja tuloste).
Tietokoneiden kolmas sukupolvi
Kolmannen sukupolven tietokoneet olivat integroituja piirejä, jotka korvasivat transistorit vuonna 1964-1971.
Integroidut piirit olivat transistoreiden pienoiskoossa, ja ne sijoitettiin piipiirien yläpuolelle, ja niitä kutsuttiin puolijohteiksi.
Ne osoittautuivat erittäin tehokkaiksi nopeudeltaan ja kooltaan aiempiin versioihin nähden. Tässä tulo ja lähtö vaihtuivat näppäimistöihin ja näyttöihin.
Tietokoneiden neljäs sukupolvi
Tietokoneiden neljäs sukupolvi oli mikroprosessorit, jotka korvasivat integroidut piirit vuonna 1971- nykyään.
Tuhansia integroituja piirejä alettiin rakentaa yhdelle piipiirille ja tämä toi tietokoneiden neljännen sukupolven elämään.
Nämä olivat pieniä, tehokkaita, älykkäitä tietokoneita, jotka tulivat entistä tehokkaammiksi.
Se voitiin liittää erilaisiin tulo- ja lähtölaitteisiin. Lopulta ne pystyivät liittymään verkkoihin ja johtivat internetin kehittymiseen.
Tietokoneiden viides sukupolvi
Tietokoneiden viides sukupolvi on tekoäly (Artificial Intelligence, AI).
Nämä ovat tekoälyyn perustuvia tietokonelaitteita, joita kehitetään yhä edelleen ja jotka edistyvät päivä päivältä.
Neihin kuuluvat esimerkiksi puheentunnistus ja rinnakkaisprosessointi.
Viidennen sukupolven tietojenkäsittelyn ideana on luoda uusia laitteita, jotka ymmärtävät ihmisen kielellistä syötettä ja kykenevät oppimaan ja antamaan tuotoksia itsenäisesti.
Johtopäätös:-
Digitaalisia tietokoneita käytetään hyvin laajasti nykyaikana, ja siitä on apua päivittäisessä toiminnassa.
Tieteellisen ja teknisen käytön lisäksi sitä käytetään myös automatisoiduissa teollisuusprosesseissa, kuljetusjärjestelmissä ja muiden tilastotietojen analysoinnissa.
Digitaalinen tietokone voi työskennellä loputtomasti, tehokkaasti ja tarkasti väsymättä pian.
TESTAA TIETOISUUTESI TIETOKONEELLA QUIZ
