Zasady pracy z komputerem. Autor prezentacji: prof. dr hab. Maria Hilczer

Transkrypt

1 Zasady pracy z komputerem Autor prezentacji: prof. dr hab. Maria Hilczer

2 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

3 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

4 normy prawne dotyczące rozpowszechniania programów komputerowych i ochrony praw autorskich Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych z 1994 r. (zmiany wprowadzone później zostały ujęte w jednolitym tekście tej ustawy ogłoszonym 2 kwietnia 2016 r.) wprowadza ochronę oprogramowania komputerowego i gwarantuje twórcy programu autorskie prawa osobiste i autorskie prawa 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

5 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.

6 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

7 najpopularniejsze rodzaje Licencji Freeware program może być używany bezpłatnie, można go rozpowszechniać w niezmienionej formie bez ujawniania kodu źródłowego; zabrania się czerpania korzyści finansowych z dystrybucji programu przez osoby trzecie 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

8 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 (określona liczba dni lub liczba uruchomień), po którym funkcje programu zostają ograniczone lub przestaje on działać Adware obejmuje programy rozpowszechniane bezpłatnie, ich wykorzystanie jest możliwe dzięki wyświetlaniu reklam Beerware pozwala na dowolne korzystanie z programu pod warunkiem, że w przypadku spotkania autora użytkownik postawi mu piwo

9 przestępstwa komputerowe czyli te, do których użyto komputera lub innego urządzenia elektronicznego: 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, kradzież karty bankomatowej przestępstwa przeciwko bezpieczeństwu powszechnemu np. zakłócanie pracy systemów komputerowych w środkach komunikacji przestępstwa przeciwko wiarygodności dokumentów fałszerstwo komputerowe

10 przestępcy komputerowi to np. 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

11 Rodzaje komputerów

12 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)

13 Tablet PC ekran dotykowy o przekątnej 12 lub 14 cali dodatkowe funkcje rozpoznawanie pisma odręcznego, klawiatura ekranowa wbudowane karty do łączności bezprzewodowej wbudowana kamera video

14 Smartfon telefon komórkowy + komputer kieszonkowy poczta elektroniczna przeglądarka sieciowa pager GPS cyfrowy aparat fotograficzny kamera wideo funkcje typowe dla PDA (np. zarządzanie informacją osobistą ) itd., itd. Smartfon APPLE iphone 7 Smartfon SAMSUNG Galaxy S7

15 główni producenci smartfonów: Apple, HTC, Samsung, Motorola, RIM, LG, Nokia światowy udział sprzedaży smartfonów wg systemu operacyjnego

16 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

17 NOTEBOOK DELL Inspiron 15 Procesor i7 6500U przekątna ekranu 15,6 cm Pamięć operacyjna 8GB Dysk twardy 1TB Karta graficzna AMD Radeon R5 M335 Waga 2,3 kg, cena ok zł.

18 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 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

19 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

20 Komputery osobiste - IBM PC (obecnie Lenovo), Apple-MAC Znane firmy: HP, Dell, Apple, Asus, Fujitsu, Acer

21 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

22 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

23 Superkomputery przykłady zastosowań: Militaria projektowanie wielogłowicowych rakiet jądrowych, symulacji skutków wybuchu jądrowego, obserwacja powierzchni Ziemi i przestrzeni powietrznej oraz nasłuch głębiny morskiej itd.

24 Chmura obliczeniowa czyli rozproszone obliczenia i bazy danych na tysiącach serwerów, które są udostępniane np. przez Google, Microsoft i inne firmy. Klienci płacą za usługi związane z przetwarzaniem informacji, a nie za programy; Oznacza to eliminację konieczności: zakupu drogiego sprzętu i licencji, instalowania i administracji oprogramowaniem. Wystarczy zalogować się do serwera z jakiegokolwiek komputera z dostępem do Internetu by zacząć korzystać z dobrodziejstw chmury obliczeniowej Korzyści dla firm wykorzystanie chmury obliczeniowej daje oszczędności w wysokości 20% wydatków na IT

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

26 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 1. Sunway TaihuLight firmy NRCPC (National Research Center of Parallel Computer Engineering &) z 2016 r rdzeni Moc obliczeniowa 93,01 Pflops National Supercomputing Center w Wuxi Chiny

27 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 2. Tianhe 2 (Droga Mleczna 2) firmy NUDT (National University of Defense Technology we współpracy z chińską firmą Inspur) z 2013 r rdzeni Moc obliczeniowa 33,86 Pflops National Super Computer Center w Guangzhou Chiny

28 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 3. Titan firmy Cray Inc. uruchomiony w październiku 2012 r rdzeni moc obliczeniowa 17,59 Pflops Oak Ridge National Laboratory, U.S. Dept. of Energy USA

29 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 4. Sequoia firmy IBM z 2012 r rdzeni wydajność 17,17 Pflops Lawrence Livermore National Laboratory (Livermore w stanie Kalifornia), USA

30 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 5. K computer firmy Fujitsu z 2011 r rdzeni wydajność 10,51 Pflops RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS), Kobe, Japonia

31 Najszybsze komputery świata (czerwiec 2016) 6. Mira firmy IBM z 2012 r rdzeni wydajność 8,59 Pflops Argonne National Laboratory (w stanie Illinois, 40 km od Chicago), USA

32 Suma mocy obliczeniowej 500 najszybszych superkomputerów Najszybszy superkomputer na świecie Superkomputer na 500 miejscu Wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej superkomputerów w latach na podstawie strony top500.org. Na osi pionowej podana jest moc obliczeniowa w GFLOPS.

33 Podział superkomputerów z listy TOP500 wg kraju listopad 2015

34 Najszybsze komputery w Polsce 1. Prometheus zbudowany z serwerów platformy HP Apollo 8000 firmy Hewlett-Packard, 27 kwietnia 2015 r rdzeni wydajność 1,67 Pflops Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie 48 miejsce na liście TOP500

35 Najszybsze komputery w Polsce 2. Hetman (Orzeł/Eagle?) producent Huawei Technology Company Ltd., styczeń 2016 r rdzeni wydajność Pflops Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe Poznań 90 miejsce na liście TOP500

36 Najszybsze komputery w Polsce 3. Tryton producent Megatel/Action, marzec 2015 r rdzeni wydajność 1,01 Pflops Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej (CI TASK). 92 miejsce na liście TOP500

37 Najszybsze komputery w Polsce 4. Okeanos producent Cray Inc., lipiec 2016 r rdzeni wydajność 909,6 Tflops Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawskiego (ICM) 108 miejsce na liście TOP500

38 Najszybsze komputery w Polsce 5. Bem producent Action, czerwiec 2015 r rdzeni wydajność 695,6 Tflops Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowym (WCSS), Politechnika Wrocławska 148 miejsce na liście TOP500

39 Najszybsze komputery w Polsce 6. Świerk Computing Centre producent Bull, Atos Group, listopad 2014 r rdzeni wydajność 423,2 Tflops Centrum Informatyczne przy Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku 292 miejsce na liście TOP500

40 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.

41 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.

42 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 wartości, itd.) Jeśli teraz na tych 8 qubitach wykonamy jakąś operację, to zostanie ona wykonana jednocześnie na wszystkich 256 wartościach.

43 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.

44 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.

45 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 miejscowości) współczesny PC potrzebuje około 85 lat. Komputer kwantowy rozwiązuje ten problem w ułamku sekundy.