我们知道,计算机是一种非常精密的仪器,它对环境要求很苛刻,尤其是作为计算机主要外存设备的磁盘机。磁盘机内装着磁盘组——它是记录数据信息的载体,就像我们平常用的纸;还有多个磁头——它是记录和读取数据信息的工具:记录数据时,它是笔;读取数据时,它是眼睛。在进行读写操作时,磁头距磁盘盘面的距离一般只有几微米。要保持这样小的距离,磁头和磁盘般面又不能接触,这就要求盘面与磁头的相对位置绝对准确,不能有丝毫偏差,盘面要绝对光洁。试想,如果有一粒直径几微米的灰尘掉在盘面上,那很可能就会磨坏磁头,划坏磁盘,造成数据丢失,系统瘫痪,损失是极其严重的,为了防止无孔不入的灰尘钻进去破坏磁盘,就必须采取一系列防尘措施,诸如密封、贴壁纸、穿白大褂、拖鞋等等,尽量减少机房里的灰尘数量。此外,温度和湿度的变化也会对计算机构成威胁,严重时会影响机器正常工作,所以必须给它装上空气调节器,以调整机房内的温度湿度,避免夏天温度过高,冬天温度过低。再者,计算机每时每刻都在运行,机内有许多运行着的活的程序和数据。如果突然停电,正在运行的程序就会被粗暴地中断,还没来得及存人外存储器的数据和程序就会丢失,这损失往往是无法估量的。为了防止这种情况发生,就要给计算机配备应急的不间断电源。当发生停电事故时,立即启动不间断电源,由它来继续向计算机供电,以便操作人员有时间处理好存储数据,保护程序等工作,避免因掉电造成重大损失。
不过,也有不需要这样特殊环境的计算机——微型计算机或个人计算机。这种微型计算机体积很小,对环境要求不高,在一般条件稍好一些的办公室里就可使用,无需专门的特殊机房。这种微型机使用方便、操作简单,不需要特殊维护。它还有一个突出的优点,就是价格便宜。由于它的这些优点,目前,微机已在各行各业得到广泛的推广和应用。
兼容机
稍微留心一下有关计算机的广告,就可以看到这样的字眼:本机与什么什么兼容,或本机为什么什么的兼容机。什么叫兼容?为什么有兼容机?
随着计算机的发展和推广应用,生产计算机的厂家、经营计算机的公司越来越多。由于技术实力、经济实力、市场信誉等多方面的原因,只有少数公司打开了市场。其中,IBM公司就是占据计算机市场统治地位的大公司之一,它的用户遍及世界各地。在这种情况下,别的中、小公司想要另辟市场已经非常困难。为了求得生存,分享部分IBM的计算机相似的计算机产品。即是说,他们的计算机与IBM的产品兼容。
计算机的兼容,是指两种或多种机型的计算机主机或外设之间,不加改动或稍加改动就可以互相替换,互相连接。软件方面,在一种型号的计算机上成功运行的程序,不加修改或稍加修改便可以在它的兼容机上运行。这样,生产兼容机的公司或厂家,就可以在它们的计算机上运行与之兼容的计算机软件,而不必自己去另外开发软件。这就大大节约了开发软件的时间和昂贵的软件开发费用,把精力和财力集中在硬件生产上。这样做的结果,使一些中、小公司得以生存发展。从市场效益这个角度来说;这样做对被兼容的大公司的利益是一种侵犯;从工程技术这个角度来看,这样做使计算机科学领域的专家学者、工程技术人员可以利用已经成熟的软件系统和其他有关技术,加快新机器的研制,提高系统性能价格比。从长远来看,兼容技术将促使计算机工业向系列化、标准化的方向发展。
计算机干活
计算机会干活,会干很多各种各样的活。正是基于这一点,我们才逐渐实现了,并且在继续实现着各个行业、各个领域的自动化。我们通常所说的自动化,其实就是在特定的场合用计算机代替人,让它去控制、操作本应由人来操作的机械、设备等等。让我们来看看计算机是怎么干活的。
实际上,计算机本身只会按程序教给它的去“思考”,去“发号施令,不会干活。它对机器设备的控制和操作,是通过给它配备的辅助设备来完成的。让我们举一个简单的例子来说明这个问题。比方说,水泥生产的自动化,即是用计算机来控制水泥的加工过程,让它确定什么时间应该加料,加什么料,加多少,烧结窑里的温度应该多高等等。这时候,就要给计算机配上一些“助手”,来帮助它完成任务。我们把这些助手叫做辅助设备。比方说,配上一个分析仪器,由它定时检测水泥的酸碱度、强度等分析指标,然后把结果通过与计算机之间的接口报告给计算机。计算机内运行着的专用程序接到报告后立即进行分析,看诸项指标是否合格,如不合格,便立即调整进料的配比。这种调整是计算机通过对它的另一个辅助设备——电子皮带秤发号施令来实现的。用计算机输出的脉冲信号去驱动控制接口电路,以此来调整皮带秤进料口大小,达到控制进料多少的目的。
除此之外,还需在烧结窑内装一些温度传感器,用它们来随时监测窑内温度。它们把测得的信号及时报告计算机,计算机便不断地计算、分析,看窑内温度是否合适。如果发现温度过高或过低,计算机便返回一些控制信号给影响窑温的设备,以调整窑温到合适的温度。人们正是通过类似的这样一些设备和手段,实现计算机对生产过程的控制。
一般来说,我们把前边所说的温度传感器和分析仪器这样的负责信息采集的设备,叫做一次仪表,它们负责把采来的物理信号变成电压模拟信号,然后通过二次仪表——一般是一个模/数转换器,把一次仪表送来的模拟信号转换成数值信号送给计算机,计算机处理完后再通过数/模转换器把“命令”转换成模拟量,或者输出一个开关量去控制相应的辅助设备,比如步进电机、继电器等等,以此来控制直接作用于生产过程的设备的动作。一般来说,凡是可以用传感器稳定可靠地采集数据的那样一些过程,都可以用计算机柄上相应的辅助设备,它就可以干活。关键在于辅助设备,计算机本身是不成问题的。
计算机的智力
我们经常可以看到或听到一些这样的报道:用计算机又实现了对什么什么过程的控制;用计算机驾驶飞机、跟踪导弹、监测卫星;用计算机给学生上课、给病人看病、与棋手下棋;用计算机辅助设计、辅助制造;用计算机辅助决策等等。计算机家族里的机器人还可以代替人类去干那些危险的、不适合人类干的活,到那些危险的、人类不能去的地方去探险。如此看来,计算机既聪明又勇敢,什么都行,什么都会,具有超人的智慧和力量。况且,在计算机技术飞速发展的今天,几乎天天有新东西出现;天天有更先进的计算机软、硬件新产品问世。照此发展下去,有一天,计算机的智力不是要超过人的智力了吗?为了找到这个问题的答案,让我们先来看看计算机的智力是从哪里来的。
实际上,一台只有硬设备的计算机,在给它配备上程序以前,只不过是一个聪明的傻瓜:反应灵敏,却不会动“脑筋”,什么也不会干。当人们想要用它干什么事时,必须把要它干的每一个极微小的步骤用编程序的方法告诉计算机,用编好的程序教给它干什么,应该怎么干。如果编程序的人稍微疏忽,忘记把某一个微小的细节编在程序里告诉它,它就会犯错误。因为计算机决没有能力主动发挥,去做人们没有教它做的事。比如说一个会走路的机器人。给它编制一个向前走20米的程序,它便严守向前走20米的命令。如果它站在一条不足20米的走廊上,即使撞了墙,它也会拼命向前走,决不会“想”到提前拐弯或停下来。只是在人们给它装上感知撞墙的传感器,并编好程序告诉它:在接到传感器撞到墙上的报告后立即拐弯。这时,它才具有撞墙以后拐弯的能力。这是计算机“笨”的一面。另一方面,由于计算机具有极高的反应速度,同时又有足够大的内存容量,还有更大的外存作为补充,它可以记忆大量信息,又可以在需要时快速反应。当人们给它装备上各种专家系统程序包时,它便成了这些方面的专家。每一种专家系统都是许多人智慧的结晶,系统里包括许多历史的经验和数据。当系统运行时,计算机凭借它的快速,迅速作出判断。它的记忆能力是人所不及的。记忆力再好的人也有记错和遗忘的时候,而计算机绝对准确无误。当这个专家系统是对抗系统时(比如下棋、打桥牌等),由于系统集多人的智慧而成,所以一个人往往不是它的对手。从这一点上说,计算机比人要“聪明”。况且它还可以装备不止一种专家系统;而一个人的精力有限,不可能样样都精通。因此,计算机又显得比人有“学问”。但这里所说的人,都是指某一特定的个人。归根到底,计算机的一切程序都是人编制的,因此它的一切聪明和学问都是人赋予的,是人类总结了自身的经验让计算机记住,并把自己的思维方式和思想方法教给计算机,让它也这样地来思考。所以,计算机的“智力”永远不会超过人类的智力。人类所具有的思维方式,它也不会有。
计算机犯罪
目前,计算机广泛地应用于社会的各个领域:政治、军事、经济、文化等等,给我们带来了巨大的效益,推动科学技术迅速的发展。但是计算机系统中存贮有大量的经济、军事、政治等方面的信息,一旦计算机系统的安全出了问题,将会造成极大的政治、经济损失,甚至危害到国家的安全。
计算机应用的迅速发展,要求计算机信息系统具备综合性的安全控制功能。由于各种条件和技术方面的限制,我们对计算机的应用还没有一个安全完善的使用环境。还会不时地发生自然灾害、人为破坏、违反操作规程、计算机病毒侵入、计算机犯罪等各种危害。据报道:美国的计算机犯罪率以每年400%的速度增长,其危害最大,也是最难控制的。
计算机犯罪分为人为破坏计算机系统和贪污诈骗活动。持有政治立场对立或对现行制度仇恨的人,他们会以种种办法去破坏计算机系统,破坏或修改正确的数据。也有的人为了满足自己的某种欲望,有意破坏信息系统。例如1985年,就在我国某考区发生了一名录人员删改考生成绩单,破坏高考招生的犯罪案件。还有人经不起金钱的巨大诱惑,采用数据欺诈的方式,在系统毫无察觉的情况下,获得可观的经济收入。1987年发生在深圳银行的盗窃案就是其中的一例:一名管理人员使用计算机窃取资料,伪造存折,从银行提取2万元人民币和3万元港币。
对计算机犯罪的预防已成为各国研究的中心课题。人们不断地加强立法保证和采取一系列技术手段来加强计算机的使用安全。
计算机动画制作
大家知道,电影片是摄影机以每秒24幅画面的速度把活动景物拍摄在电影胶片上的。这样放映出来,人眼看到的是连续的活动景物。传统动画片的每幅画面,都是由美术工作者人工绘制成的。放映一分钟的动画片就需要有1440幅画面,因此需要大量的人力和时间来制作动画片。
由电子计算机和图形输入输出设备所组成的计算机动画片制作系统,能缩短动画片的制作周期。它的工作原理是:首先生成制作动画片所需要的数据,即可以直接利用系统完成绘画工作,也可以把人工绘制的画面数字化后输入计算机。其次让输入计算机的画面按规定的动作以每秒24幅生成动画片。比如,我们把小兔的图像数据输入至计算机中,计算机就能按规定的要求。自动生成小兔在赛跑的连续画面。由于计算机工作的速度非常快,所以我们就能在很短的时间内完成一部动画片的制作。
计算机病毒
1989年上半年,报刊首次报道了国内发现计算机病毒的消息。时间不长,病毒席卷全国各地,对计算机系统造成了巨大的危害,引起了有关部门的重视。人们会问:“计算机为什么也会感染上病毒?”
计算机病毒是借用了生物病毒的概念。它是一种计算机程序:能够通过某种途径侵入计算机存贮介质里,并在某种条件下开始对计算机资源进行破坏的一组程序,同时,它本身还能进行自我复制,具有极强的感染性。
目前随着计算机的普及,能够透彻了解它内部结构的人日益增多,计算机存在的缺陷和易攻击处会受到致命的攻击。一些计算机使用人员会因恶作剧或寻开心而造出病毒;一些软件公司为了保护自己的软件不被非法复制也采取了报复性的惩罚措施;一些人员为了某种目的,制造了摧毁计算机系统的病毒,这种病毒针对性强、破坏性大。目前已发现的病毒有150种。国内出现最多的小球病毒属于良性的,它不破坏系统和数据,只是大量占用系统空间,使机器无法正常工作而瘫痪。另一种大麻病毒则是恶性的,它破坏系统文件,造成用户数据丢失。计算机病毒最普遍的传染途径是通过软盘传染,通过计算机网络也极易传染。
为了防止病毒的侵入,首先立足于预防,完善规章制度,堵塞传染渠道。在病毒传人后,应综合分析症状尽早发现,把损失减少到最低限度,并可用相应的杀毒软件进行清除病毒工作。