«Данные - сведения, необходимые для какого-нибудь вывода, решения.
Информация - сведения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь». (Ожегов СИ. Словарь русского языка).
Из этих определений следует, что данные - это любое множество сведений, а информация - это сведения, полученные с некоторой целью и несущие в себе новые знания для того, кто эту информацию получает.
Например, телефонная книга содержит данные в виде множества телефонных номеров различных организаций. Извлекая же номер некоторой конкретной организации, в которую мы хотим позвонить, мы получаем информацию в виде телефонного номера (или нескольких телефонных номеров) этой организации. По этой же причине мы говорим «база данных» (а не «база информации»), но, формируя запрос к базе данных, мы получаем информацию в виде сведений, представляющих для нас определённый интерес.
«Информация» - понятие субъективное. Сведения, которые являются информацией для одного человека, могут не быть информацией для другого. Например, сведения типа «Париж - столица Франции, а Лондон - столица Англии» являются информацией для школьника, который впервые узнал об этом, и не являются информацией (чем-то новым и ранее не известным) для взрослого человека.
Следует также иметь в виду, что количественной мерой данных является объём- количество единиц данных, измеренных в байтах, словах, страницах, количестве телефонных номеров в телефонной книге и т.п. В то же время, количественной мерой информации является энтропия- мера неопределенности информации. Чем больше энтропия, тем более ценной является информация.
Таким образом, можно сказать, что в компьютерной сети передаются и данные, и информация.
Взаимосвязь понятий «данные» и «информация» в рассматриваемом контексте иллюстрируется рис. 1.2, показывающим, что информация извлекается из множества данных в результате некоторых манипуляций (обработки данных).
Средства вычислительной техники (СВТ) реализуют обработку данных и представляют собой совокупность ЭВМ, вычислительных комплексов и вычислительных систем различных классов.
Определим смысловое значение каждого из упомянутых терминов -«ЭВМ», «вычислительный комплекс», «вычислительная система» - и покажем существующую между ними разницу.
ЭВМ (электронная вычислительная машина, компьютер) -совокупность технических средств, предназначенных для организации ввода, хранения, автоматической обработки по заданной программе и вывода данных (информации).
К техническим средствам относятся (рис. 1.3):
• центральный процессор (ЦП);
• оперативная (основная) память (ОП);
• внешние устройства (ВУ), включающие устройства ввода-вывода (УВВ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ);
• процессоры (каналы) ввода-вывода (ПВВ, КВВ).
Вычислительный комплекс (ВК) - совокупность технических средств, содержащая несколько центральных процессоров и представляющая собой одну ЭВМ с несколькими ЦП (МПВК -многопроцессорный ВК)или объединение нескольких однопроцессорных ЭВМ (ММВК -многомашинный ВК)(рис. 1.4).
Основной целью построения ВКявляется обеспечение высокой надежности и/или производительности, не достижимой для однопроцессорных ЭВМ.
Вычислительная система (ВС) - совокупность технических и программных средств, ориентированных на решение определенной совокупности задач.
К программным средствам относятся (рис. 1.5):
• системное программное обеспечение, представляющее собой совокупность стандартных программных средств, обеспечивающих функционирование ВС и включающих операционную систему (ОС), основными составляющими которой для организации эффективного функционирования ВС, являются управляющие программы (УП), а также трансляторы с алгоритмических языков и библиотеки математических и служебных программ;
• прикладное программное обеспечение в виде множества прикладных программ (ПП), обеспечивающих ориентацию ВС на решение задач конкретной области применения.
Понятие «вычислительная система» в рассматриваемом контексте полностью согласуется с понятием «система», сформулированным в общей теории систем, в соответствии с которым система должна обладать структурной и функциональной организацией, атакже фундаментальными свойствами:целостностью, связностью, организованностью и интегративностъю. Последнее означает, что система обладает свойствами (функциями), которые не присущи ни одному из элементов, входящих в состав системы.
Именно программные средства обеспечивают функциональную организацию ВС, реализуемую управляющими программами операционной системы и прикладными программами. Свойство интегративности в значительной степени обеспечивается прикладными программами. Действительно, элементы (устройства) ЭВМ обеспечивают функции обработки данных (ЦП), хранения данных (ОП, ВЗУ), ввода и вывода данных (УВВ). В то же время вычислительная система с соответствующим программным обеспечением может выполнять функции перевода с одного языка на другой, играть в шахматы и другие игры, воспроизводить звук, фото- и видеоизображения и т.д., то есть ВС обладает функциями, не присущими отдельным устройствам ЭВМ.
Таким образом, многопроцессорный (многомашинный) ВК, рассматриваемый в совокупности с программным обеспечением, можно называть многопроцессорной (многомашинной) вычислительной системой - МПВС (ММВС), а суперЭВМ с программным обеспечением -высокопроизводительной ВС (ВПВС).
Ещё одной отличительной особенностью ЭВМ от ВС является единица измерения производительности. Производительность ЭВМ измеряется в MIPS (миллион инструкций, команд или операций в секунду) или в FLOPS (операций с плавающей точкой в секунду - для суперЭВМ), а производительность ВС - в количестве задач, выполняемых системой за единицу времени, называемой системной производительностью. Очевидно, что системная производительность зависит как от параметров технических средств ВС, так и от параметров программных средств, в частности, прикладных программ. Ясно, что количество «коротких» задач, выполняемых системой за единицу времени в ВС, всегда будет больше, чем «длинных» задач.
На системном уровне в качестве основной единицы работы ВС рассматривается задача,представляющая совокупность определенной прикладной программы с определенным набором данных (рис. 1.6).
Причиной инициализации задачи может быть задание (команда, запрос, транзакция).
Выполнение задач в ВС называется вычислительным процессом.
Определенный порядок (последовательность) прохождения задач через систему, то есть управление вычислительным процессом, осуществляется управляющими программами ОС.
К программным средствам ВС тесно примыкают базы данных и системы управления базами данных, которые можно рассматривать как самостоятельную составляющую ВС - информационное обеспечение (рис. 1.7).
База данных (БД) - упорядоченные наборы данных (файлы), имеющие определенную структуру.
Системы управления базами данных (СУБД) - специальные программные средства, предназначенные для формирования, модификации и выборки данных.
Часто термин "вычислительная система" используется в качестве обобщенного понятия. При этом предполагается, что ВС может быть построена на базе однопроцессорной ЭВМ, многомашинного или многопроцессорного вычислительного комплекса, а компьютерная сеть, представляющая собой объединение нескольких ВС, может рассматриваться как система более высокого уровня.
Компьютерная сеть кроме функций ввода, хранения, обработки и вывода данных реализует функции по передаче данных на значительные расстояния между абонентами сети, в качестве которых выступают ВС и пользователи сети, имеющие доступ к ресурсам сети с помощью удаленных терминалов.
