Как работает ПК: часть 3. Программное обеспечение персонального компьютера

Давайте разберемся, как процессор определяет, что ему нужно делать с введенной информацией. И откуда он черпает данные о порядке обработке данных.

Содержание:
1. Как программы связаны с процессором
2. Кто пишет программы
3. Железо и программы единой нитью связаны
4. В чем секрет привлекательности компьютера
5. Компьютерный интеллект

Как программы связаны с процессором

Тут нет ничего секретного. Процессор работает под управлением программ. Программы для обработки информации процессор получает из оперативной памяти, куда они попадают через контроллеры внешних устройств ПК (персонального компьютера).

То есть, все программы, на основе которых компьютер обрабатывает информацию – это дело рук человека! Компьютеры не могут составлять программы для самих себя, на сегодняшний день это выдумки фантастов.

• Программы, введенные в оперативную память компьютера, состоят из отдельных команд (или инструкций).
• Процессор по очереди считывает команды (инструкции), размещенные в оперативной памяти.
• На основании этих инструкций процессор берет из оперативной памяти предназначенные для обработки данные. Затем он обрабатывает их в соответствии с программными командами.
• Напоследок процессор записывает обработанные данные обратно в оперативную память.

На приведенной выше картинке бегущие курицы – аналог входных данных. Комбайн работает как процессор. Волк является живой программой, подающей процессору (комбайну) команды. А на выходе – обработанные данные (упакованные курицы).

Очень важно понимать, что процессор сам не «думает»,  он лишь четко и последовательно выполняет введенные команды.

Кто пишет программы

Все имеющиеся на сегодняшний день возможности персонального компьютера (ПК) – это результат интеллектуальных усилий многих тысяч и тысяч программистов, постановщиков задач, алгоритмистов и других специалистов. Они умеют использовать возможности, заложенные в компьютере, для создания сервисных, полезных программ для конечных пользователей. Чтобы делать эту работу, надо многому учиться, иметь соответствующее образование (или самообразование) и навыки работы.

Говоря об устройстве и принципах работы компьютера, хочется обязательно отметить, что

программное обеспечение персонального компьютера развивалось одновременно с развитием архитектуры и  технических возможностей компьютеров.

Железо и программы единой нитью связаны

Со временем появлялись компьютеры, способные работать на более высоких скоростях, иметь больший объем оперативной памяти, подключать лучшие по своим характеристикам и возможностям устройства ввода-вывода информации. Одновременно с этим  совершенствовалось и программное обеспечение.

Изменялся характер программного обеспечения. Оно становилось все более дружественным в отношении пользователей, предоставляющим им возможность гибкого и удобного управления ресурсами компьютера.

Современный персональный компьютер – это полностью взаимодействующий между собой комплекс как технических, так и программных средств. Одно без другого не имеет никакого смысла.

Развитие технических возможностей влечет за собой улучшение программного обеспечения персонального компьютера.

В свою очередь, развитие программного обеспечения заставляет инженеров – компьютерщиков искать и находить пути увеличения производительности и мощности компьютеров.

В чем секрет привлекательности ПК

Именно разнообразие программного обеспечения, в первую очередь, делает компьютеры очень привлекательными для использования. В зависимости от выбранных и установленных программ один и тот же компьютер может применяться в самых различных сферах деятельности. И это существенным образом отличает компьютер от других устройств, которыми привычно пользуются люди.

Разнообразнейшие программы делают компьютеры привлекательными для пользователей. Программы преобразуют действия по обработке информации к стандартному набору команд. В свою очередь команды — это простейшие действия, выполняемые внутри процессора. Также это могут быть команды взаимодействия процессора, оперативной памяти и контроллеров устройств ввода-вывода.

Все программы являются своего рода трансляторами (переводчиками) с естественного языка, понятного пользователям, на искусственный язык, понятный процессору.

Собственно говоря, языки программирования (искусственные языки) имеют, как и естественные языки, на которых говорят люди, свой синтаксис и пунктуацию, семантику, грамматику и тому подобные атрибуты естественных языков. Хотя, конечно, языки программирования нельзя сравнивать с естественными языками, они намного беднее по своим выразительным характеристикам.

В принципе, если бы удалось создать язык программирования, который был бы близок по своим качествам к естественным языкам, а также создать транслятор с этого языка на язык компьютерного процессора, то такой компьютер мог бы уже обладать искусственным интеллектом.

Компьютерный интеллект

Интеллектуальный компьютер Знайка 1 общается с Незнайкой

Компьютеры сами по себе не являются устройствами, обладающими собственным компьютерным интеллектом или имеющими какие-то уникальные знания. Это созданные руками человека, программируемые технические устройства, прекрасно приспособленные для обработки информации с помощью специальных программ. А программы также создаются человеком.

Только люди обладают уникальными возможностями, только каждый отдельно взятый человек – это личность и индивидуальность со своим собственным багажом знаний и опыта, со своим отличным от других интеллектом.

Только люди, но не машины, в том числе и не вычислительные машины, являют собой неповторимые индивидуальности. Тогда как ПК – это всего лишь серийно производимые автоматы по обработке информации.

Несмотря на высокую сложность этих устройств, высочайшие современные технологии их изготовления и довольно совершенное программное обеспечение, своего компьютерного интеллекта у этих автоматов нет. Нет шансов рассчитывать в ближайшем будущем на появление искусственного интеллекта.

Хотя, конечно, нельзя заранее предвидеть такие возможности, которые могут в любой момент открыться исследователям и практикам, работающим в данной области.

Кажущийся высокий интеллект современных компьютеров, с помощью которых можно получать и обрабатывать разнообразнейшую информацию, в том числе из Интернета, основан исключительно на достижениях человечества. Благодаря таким достижениям была создана такая архитектура компьютеров, которая позволила объединить их в глобальные сети (Интернет), соединить многие и многие информационные ресурсы таким образом, чтобы они были доступны всем и каждому.

То, что мы получаем с помощью ПК, не есть интеллект компьютеров, а это следствие специально организованного доступа к интеллектуальным ресурсам человечества с помощью программируемых автоматов, каковыми являются и персональные компьютеры.

Дополнительные материалы:

1. Как работает ПК: часть 1. Обработка информации

2. Как работает ПК: часть 2. Общая шина

3. Как работает ПК: часть 4. Включение и выключение компьютера

4. От чайника к юзеру: шаг вперед, два шага назад