Wprowadzenie do Data Science; {Lekcja 3}

Historia Data Science.

• Ewolucja sprzętu komputerowego {hardware}: mechanika i elektryczność, miniaturyzacja elektroniczna, kształt, design,
• ewolucja pamięci komputerowej: wsparcie, typ,
• ewolucja zarządzania informacją: od urządzeń peryferyjnych do centralnego przetwarzania informacji, ewolucja oprogramowania.

Operacje na bitach.

Algebra Boole’a – George Boole 1847 {logika}.

Główne operacje logiczne {

• AND {2 wejścia; 1 wyjście},
• OR {2 wejścia; 1 wyjście},
• XOR {2 wejścia; 1 wyjście},
• NOT {1 wejście; 1 wyjście}.

Inne operacje logiczne {NAND, NOR, XNOR}.

Very Large Scale Integration {VLSI} - proces integracji na bardzo dużą skalę. {Płytka; Procesor}.

Zalety {

• Prędkość,
• mniejsze zużycie energii,
• redukcja kosztów produkcji}.

Wady {

• Wyższe koszty badań i produkcji,
• granice technologiczne {7 nm, 1 ludzki włos = 80.000 nm}.

Położenie {lokacja}.

Podstawowa: pamięć systemowa {centralna}.

• Wewnątrz urządzenia,
• Fundamentalna dla urządzenia elektronicznego.

Wtórne: pamięć dołączana do urządzenia.

• Wewnątrz bądź na zewnątrz,
• Dołączana w celu optymalizacji pojemności pamięci.

Stabilność {zmienność}.

• Trwała {przechowuje bity nawet wtedy, gdy urządzenie jest wyłączone}.
• Lotna {traci bity po wyłączeniu urządzenia}.

Pojemność pamięci.

Jak dużo bajtów jest w stanie pomieścić {

• KB
• MB
• GB
• TB

Technologia {typy fizyczne pamięci}.

Fizyczne metody przechowywania danych {magnetyczny; półprzewodnikowy; optyczny; magneto-optyczny}.

Metoda dostępu {dostęp do danych}.

Jak uzyskiwany jest dostęp do danych w pamięci? {Sekwencyjnie; Bezpośrednio; Losowo}.

Wydajność {operacje; prędkość}.

Wydajność w odniesieniu do operacji {Dostęp do danych; Prędkość odczytu; Prędkość zapisu; Liczba operacji}.

Koszty.

• Zakup pamięci,
• produkcja,
• użytkowanie.

Hierarchia pamięci urządzeń elektronicznych.

Pamięć podstawowa {pamięć lotna {zmienna}, elektroniczna. Znacząca dla urządzenia elektronicznego. Jednostki pamięci zwane są komórkami. Typowy rozmiar komórki 8 bitów. {

• rejestr,
• pamięć podręczna,
• pamięć główna urządzenia}.

Pamięć peryferyjna {

• pamięć masowa.

Random Access {dostęp do danych} Memory {RAM}. Jak działa? {

• System operacyjny ładuje programy i dane do pamięci podstawowej, odczytując je z pamięci masowej.
• Każdy program, wszystkie dane używane przez urządzenie elektroniczne muszą być załadowane do pamięci RAM.
• Dane muszą być stale odświeżane do pamięci RAM, w przeciwnym razie zostaną utracone.
• Im więcej pamięci RAM, tym lepiej pamięć działa (wydajność).

Centralne typy pamięci:

• Niestabilne {lotne}
  • Statyczna pamięć RAM; SRAM {używany w pamięci podręcznej}.
  • Dynamiczna pamięć RAM {DRAM; SDRAM; DDR2; 3; 4; 5}.
• Nielotne {stabilne}
  • ROM {PROM; EPROM; EEPROM; pamięć Flash}.
  • Pamięć NVRAM.

„Dodać ram”.

Główna charakterystyka pamięci centralnej urządzeń elektrycznych.

• Ulotna bądź nieulotna {pamięć ROM}.
• „Dokończyć”.

Pamięć masowa.

• Większa pojemność niż pamięć centralna.
• Nieulotne, dane przechowywane półtrwale.
• Wyjmowana z urządzenia elektronicznego {wewnątrz; na zewnątrz}.
• Ograniczona wydajność.
• Technologia {
  • magnetyczna;
  • elektroniczna;
  • optyczna;
  • różne kombinacje magnetyczne; optyczne; elektroniczne}.

Główne typy pamięci masowej { „Dokończyć”.