Zasady pracy … z komputerem

Bezpieczeństwo i higiena pracy  pamiętaj aby

 monitor znajdował się na wysokości oczu  odległość oczu od monitora była większa niż 40 cm (najlepiej 70 cm)  od monitora nie odbijało się światło  monitor nie był ustawiony na tle okna ani innych jaskrawych obiektów  podczas długotrwałej pracy co pewien czas odwracać wzrok od monitora, aby dać odpocząć oczom  robić od czasu do czasu ćwiczenia rozluźniające mięśnie karku, dłoni, nadgarstków i nóg

Bezpieczeństwo i higiena pracy

 pamiętaj aby  używać wyłącznie sprawnego sprzętu

 urządzenia były podłączone do gniazdek z uziemieniem  zapoznać się z instrukcją obsługi nowego urządzenia przed jego włączeniem  wszelkie nieprawidłowości i awarie zgłaszać osobie odpowiedzialnej

normy prawne dotyczące rozpowszechniania programów komputerowych i ochrony praw autorskich Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych z 1994 r. wprowadza ochronę oprogramowania komputerowego i gwarantuje twórcy programu autorskie prawa osobiste i majątkowe  twórca programu ma wyłączne prawo do korzystania z niego oraz do rozporządzania nim  program jest chroniony od etapu powstania jego projektu

 autorskie prawa majątkowe obejmują m.in. wynagrodzenie oraz prawa osobiste określające związek twórcy z programem

Licencja na oprogramowanie to umowa na korzystanie z programu zawierana między podmiotem, któremu przysługują prawa autorskie a osobą, która zamierza z tego programu korzystać. Licencja określa warunki, na jakich użytkownik może korzystać z programu, np. liczbę komputerów na których program może być zainstalowany oraz sposoby jego rozpowszechniania.

Znaczna część oprogramowania wymaga uiszczenia opłat na rzecz producenta.

Programy takie kupowane są:  jako osobny produkt (tradycyjna dystrybucja „pudełkowa”)  z nowym sprzętem komputerowym (OEM od Original Equipment Manufacturer ). W tym przypadku oprogramowanie jest nierozerwalnie połączone z komputerem (lub jego częścią), na którym je zainstalowano – nie wolno go przenosić na inne urządzenia ani odsprzedawać

najpopularniejsze rodzaje Licencji Freeware – program może być używany bezpłatnie i bez żadnych ograniczeń, można go rozpowszechniać w niezmienionej formie

Shareware – program udostępniany za darmo ale tylko na czas testowania przed zakupem. Można go rozpowszechniać w niezmienionej formie

Public Domain – program oddany za darmowo na użytek ogółu (tzw. dobro publiczne), dozwolona jest dalsza dystrybucja bez zgody autora

najpopularniejsze rodzaje Licencji Licencja GPL (General Public License) – jej zasady określone zostały przez konsorcjum Free Software Foundation. Program jest rozpowszechniany wraz z kodami źródłowymi i może być zmieniany

Trialware – pozwala na korzystanie z programu przez pewien czas, po którym funkcje programu zostają ograniczone lub przestaje on działać

Adware – obejmuje programy rozpowszechniane bezpłatnie, ich wykorzystanie jest możliwe dzięki wyświetlaniu reklam

przestępstwa komputerowe czyli te, do których użyto komputera lub innego urządzenia komputerowego: przestępstwa przeciwko ochronie informacji – włamania do systemów komputerowych i sieci (hacking), podsłuch komputerowy, bezprawne niszczenie danych, sabotaż przestępstwa przeciwko mieniu – piractwo komputerowe, paserstwo programu komputerowego, oszustwa komputerowe i telekomunikacyjne przestępstwa przeciwko bezpieczeństwu powszechnemu – np. zakłócanie pracy systemów komputerowych w środkach komunikacji, fałszerstwo dokumentów

przestępcy komputerowi hacker – osoba włamująca się do systemów komputerowych (wg. społeczności hakerskiej zabezpieczenia łamane są w szlachetnych celach, np. w celu sprawdzenia ich niezawodności) cracker – osoba łamiąca zabezpieczenia oprogramowania oraz serwerów (wg. społeczności hakerskiej zabezpieczenia łamane są dla zarobku lub w celu zniszczenia systemu)

pirat komputerowy – osoba bezprawnie kopiująca i nielegalnie wykorzystująca oprogramowanie komputerowe. Także osoba handlująca nielegalnym oprogramowaniem

Rodzaje komputerów

• Mikroprocesory wbudowane w różne urządzenia, np. samochody, pralki, maszyny do szycia, układy monitorujące pracę organizmu, rozruszniki serca, bioprotezy ...

• Komputery przenośne  notesy menedżerskie , PDA (Personal Digital Assistants, osobisty asystent cyfrowy)

 smartfony , smartbooki, palmtopy  laptopy, notebooki  tablety PC (podobne do notebooków , z dotykowym ekranem)

Tablet PC (wzorowany na notebooku)  ekran dotykowy o przekątnej 12 lub 14 cali  dodatkowe funkcje rozpoznawanie pisma odręcznego,

klawiatura ekranowa wbudowane karty do łączności bezprzewodowej

Smartfon telefon komórkowy + komputer kieszonkowy  poczta elektroniczna  przeglądarka sieciowa

Smartfon APPLE iPhone 6s

 pager  GPS  cyfrowy aparat fotograficzny

 kamera wideo  funkcje typowe dla PDA (np. zarządzanie informacją osobistą )  itd., itd…. Smartfon SAMSUNG Galaxy S6

główni producenci smartfonów: Apple, HTC, Samsung, Motorola, RIM, LG, Nokia światowy udział sprzedaży smartfonów wg systemu operacyjnego (2013 r.)

• Komputery przenośne  Portable computers - pierwsze komputery przenośne, ciężkie! potem waga uległa zmniejszeniu i nazwano je laptopami (podołkowce)  Panel computer - komputer panelowy Cały komputer mieści się w panelu LCD.  Notebook (mniejsze od laptopów) - wielkością zbliżone do kartki formatu A4, waga 1-4 kg. Firmy: Apple, Compaq, HP, Lenovo, Toshiba, Fujitsu, Dell, Samsung, Acer

NOTEBOOK

DELL 3521-1051 Procesor i7 3517U przekątna ekranu 15,6 cm Pamięć operacyjna 4GB Dysk twardy 1TB Karta graficzna AMD Radeon HD 8730-2GB Waga 2,25 kg, cena ok. 2600 zł.

ULTRABOOK

odmiana notebooka – klasa urządzeń zdefiniowana przez firmę INTEL, premiera w 2011 r :

Asus x21 ultrabook

 niewielka waga (max. 1,6 kg netto) niewielka grubość (max. 21-23 mm)  umożliwiają przekręcenie ekranu w tryb tabletu lub całkowite jego zdjęcie  czas pracy akumulatora (5 do 9 godz.)  może mieć dotykowy ekran  przeważnie wydajniejsze od laptopów o takiej samej przekątnej (porządne podzespoły)  umożliwiają szybkie uruchamianie

NETBOOK to mały, przenośny komputer osobisty, zazwyczaj tańszy i lżejszy od tradycyjnego notebooka, przeznaczony do przeglądania Internetu, wideorozmów, aplikacji online oraz prac biurowych w podróży.

HP 2133 Mini-Note PC

Pracują zwykle pod Linux, Windows Mobile, Windows XP lub Windows 7 Zazwyczaj mają: energooszczędne procesory, mały ekran, dysk typu SSD, zmniejszoną klawiaturę, porty USB, czytniki kart pamięci, Wi-Fi oraz Bluetooth Zazwyczaj nie mają: napędów optycznych

• Komputery osobiste - IBM PC (obecnie Lenovo), Apple-MAC

Znane firmy: HP, Dell, Apple, Asus, Fujitsu, Acer

• Stacje robocze – Workstations duża moc obliczeniowa, system wielodostępny, wbudowane możliwości komunikacji Najważniejsze firmy: DEC, Hewlett-Packard, IBM (R6000), Silicon Graphics, Sun

• Mainframes - komputery centralne często o większych rozmiarach, stosowane do przetwarzanie dużych ilości danych na potrzeby różnego rodzaju instytucji oraz jako serwery. Firmy: IBM, Cray, DEC, Sun, Silicon Graphics

•

Superkomputery przykłady zastosowań:

 Modelowanie reaktorów atomowych Symulacje procesów nuklearnych zachodzących wewnątrz reaktora jak i towarzyszących im procesów hydro- i termodynamicznych

 Meteorologia Prognozowanie pogody, zarówno krótko-, średnio- jak i długoterminowe, obejmujące potencjalne zagrożenia klimatyczne (huragany, powodzie, susze, rozprzestrzenianie się skażeń atmosferycznych). Modelowanie pogody opiera się na rozwiązywaniu równań dynamiki płynów opisujących cyrkulacje powietrza; stan atmosfery jest reprezentowany przez ciśnienie, prędkość wiatru, temperaturę i wilgotność

•

Superkomputery przykłady zastosowań:

Militaria • • • •

itd.

projektowanie wielogłowicowych rakiet jądrowych, symulacji skutków wybuchu jądrowego, obserwacja powierzchni Ziemi i przestrzeni powietrznej oraz nasłuch głębiny morskiej

Porównanie wydajności komputerów Testy - benchmarks  MIPS = milion of instructions per second  Mflops = milions of floating point operations per second obecnie: 1 Teraflop (Tflop) = 1012 floating point operations per second 1 Petaflop (Pflop) = 1015 floating point operations per second  Whetstones – operacje arytmetyczne na sekundę  Dhrystones – instrukcje sterujące i arytmetyka na liczbach całkowitych oraz zmienoprzecinkowych  SPEC-marks – średnia z wielu programów, dobry test dla stacji roboczych, zastosowania naukowe i inżynierskie

Najszybsze komputery świata (czerwiec 2015) 1. Tianhe – 2 (Droga Mleczna – 2) firmy NUDT (National University of Defense Technology we współpracy z chińską firmą Inspur) z 2013 r. 3 120 000 rdzeni Moc obliczeniowa 33,86 Pflops National Super Computer Center w Guangzhou Chiny

Najszybsze komputery świata (czerwiec 2015) 2. Titan – firmy Cray Inc. uruchomiony w październiku 2012 r. 560 640 rdzeni moc obliczeniowa 17,59 Pflops Oak Ridge National Laboratory, U.S. Dept. of Energy USA

Najszybsze komputery świata (czerwiec 2015) 3. Sequoia – firmy IBM z 2012 r. 1 572 864 rdzeni wydajność 17,17 Pflops Lawrence Livermore National Laboratory (Livermore w stanie Kalifornia), USA

Najszybsze komputery świata (czerwiec 2015) 4. K computer – firmy Fujitsu z 2011 r. 705 024 rdzeni wydajność 10,51 Pflops RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS), Kobe, Japonia

Najszybsze komputery świata (czerwiec 2015) 5. Mira – firmy IBM z 2012 r. 786 432 rdzeni wydajność 8,59 Pflops Argonne National Laboratory (w stanie Illinois, 40 km od Chicago), USA

Suma mocy obliczeniowej 500 najszybszych superkomputerów

Najszybszy superkomputer na świecie

Superkomputer na 500 miejscu

Wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej superkomputerów w latach 1993–2014 na podstawie strony top500.org. Na osi pionowej podana jest moc obliczeniowa w GFLOPS.

Najszybsze komputery w Polsce 1. Prometheus – zbudowany z 1728 serwerów platformy HP Apollo 8000 firmy Hewlett-Packard, 27 kwietnia 2015 r. 41472 rdzeni wydajność 1,26 Pflops Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie 49 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 2. Tryton– producent Megatel/Action, 2 marca 2015 r. 17280 rdzeni wydajność 530 Tflops Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej (CI TASK).

126 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 3. Bem – producent Action , 25 czerwca 2015 r. 17280 rdzeni wydajność 480,1 Tflops Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowym (WCSS), Politechnika Wrocławska

135 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 4. Superkomputer HPC (High Performance Computing) – producent Format, Bull, Atos Group , 13 listopada 2014 r. 17960 rdzeni wydajność 423,2 Tflops Centrum Informatyczne przy Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku 155 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 5. Zeus – producent Hewlett-Packard modernizacja w 2013 r. (a istnieje od 2011 r.) 25468 rdzeni wydajność 266,9 Tflops Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

269 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 6. Orion – producent Dell, lipiec 2015 r. 16800 rdzeni wydajność 198,8 Tflops Centrum Sekwencjonowania Nowej Generacji (CSNG), w Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego używany do badań genomicznych i bioinformatycznych W klastrze obliczeniowym Orion znajdzie się aż 300 kart graficznych AMD FirePro S9150 380 miejsce na liście TOP500

Najszybsze komputery w Polsce 7. BlueGene/Q (Nostromo) – producent IBM, marzec 2013 r. 16384 rdzeni wydajność 189 Tflops Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawskiego (ICM) 418 miejsce na liście TOP500

Komputery kwantowe W tradycyjnym komputerze każdą wartość reprezentującą przetwarzane przez komputer dane można zapisać za pomocą dwóch cyfr: 0 i 1. Jest to binarny sposób kodowania informacji. W praktyce zeru i jedynce odpowiadają rozróżnialne wartości napięcia na tranzystorach tworzących bramki logiczne wchodzące w skład układu scalonego. Proces obliczeniowy polega na takiej manipulacji stanami tranzystorów, aby w efekcie otrzymać zakodowany w sposób zero-jedynkowy wynik obliczeń. Kolejność i zasady, według których prowadzone są te manipulacje, to nic innego jak program realizowany przez procesor.

Komputery kwantowe W komputerach kwantowych mamy kwantowe bramki logiczne, operujące na bitach kwantowych nazywanych qubitami (od ang. quantum bit). Qubit nie ma ustalonej wartości 0 lub 1 ale znajduje się w stanie pośrednim pomiędzy 0 i 1 – innymi słowy, jest superpozycją zera i jedynki. Oznacza to, że z pewnym prawdopodobieństwem znajduje się w stanie 0 i z pewnym prawdopodobieństwem w stanie 1. Jeden wynik obliczeń komputera kwantowego będzie zawsze niepewny. Należy więc wykonać całą serię obliczeń i dopiero średnia ich wartość z dużą dokładnością określi prawidłowy wynik działania. Mało tego – wynik ten będzie tym dokładniejszy, im więcej komputer dokona obliczeń, a komputer kwantowy tak naprawdę określa prawdopodobieństwo że wynik danej operacji wynosi tyle a tyle.

Komputery kwantowe W czym tkwi siłą komputera kwantowego? dwa klasyczne bity mogą przechowywać naraz jedną z czterech możliwych wartości natomiast dwa qubity przechowują nie jedną, a cztery wartości jednocześnie 8 qubitów może przechowywać 256 wartości naraz (a 16 qubitów aż 65536 wartości, itd.) Jeśli teraz na tych 8 qubitach wykonamy jakąś operację, to zostanie ona wykonana jednocześnie na wszystkich 256 wartościach.

Komputery kwantowe Jednym z podstawowych problemów w konstruowaniu komputerów kwantowych jest zjawisko dekoherencji, czyli spontanicznej utraty informacji z qubitu poprzez nieuniknione oddziaływanie z otoczeniem. Przeciwdziałanie temu zjawisku jest trudne i kosztowne. Prototyp komputera kwantowego zbudowano w 2005 r. na University of California w Santa Barbara. Amerykański producent D-Wave już od roku 2011 sprzedaje komputery kwantowe. Aktualny model pracuje na 512 qubitach i kosztuje około 11 milionów euro.

Komputery kwantowe Komputery kwantowe są świetne tylko w określonych operacjach obliczeniowych, szczególnie tam, gdzie potrzeba wielu operacji tego samego rodzaju w tym samym czasie. Oto trzy przykłady:

 Kryptografia: Komputery kwantowe są idealnymi narzędziami do łamania szyfrów.  Szukanie: Szybkimi komputerami kwantowymi można błyskawicznie przeszukiwać olbrzymie ilości danych (nic dziwnego, że służby specjalne i firmy takie jak Google tak bardzo pragną tej technologii)

 Badania: Naukowcy marzą o tym, aby za pomocą komputerów kwantowych obliczać złożone symulacje. Komputery przyszłości stworzą bardziej precyzyjne i dłuższe prognozy pogody i innych zdarzeń.

Komputery kwantowe Typowe zadania:

 znacznie przyspieszenie rozwiązywania wybranych problemów, np. faktoryzacji liczb całkowitych  szybka możliwość rozwiązywania zadań typu „ problem komiwojażera” czyli znalezienie najkrótszej trasy jaką trzeba przebyć w drodze z punktu A z powrotem do punktu A poprzez wszystkie punkty znajdujące się na zadanym obszarze. Dla przykładu na obliczenie trasy komiwojażera po Szwecji (liczącej 24978 miejscowości) współczesny PC potrzebuje około 85 lat. Komputer kwantowy rozwiązuje ten problem w ułamku sekundy.