Виды, классификация и поколения компьютеров (суперкомпьютеры, РС, специализированные, промышленные ЭВМ, калькуляторы, игровые автоматы и др.)

В учебно-методическом пособии показаны основополагающие методы построения ЭВМ. Рассмотрены основные элементы процессора, механизм взаимодействия процессора и оперативной памяти, а также методы повышения производительности вычислений. Приведен материал для выполнения курсовой работы.

Монография посвящена основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Приводится описание разработанных симуляторов квантовых вычислительных устройств. Описана разработанная открытая архитектура модели квантового вычислителя. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники.

В связи с бурным развитием технологий требования к компьютерной безопасности постоянно изменяются. Шифры, которые на сегодняшний день можно считать надежными, при использовании квантового компьютера будет легко взломать, и эта реальность уже не за горами. Вот почему необходимо уже сейчас готовиться к квантовому криптографическому прорыву, и эта книга послужит для читателя бесценным руководством к действию. Автор, известный специалист по компьютерной безопасности, показывает, какие приложения могут оказаться самыми уязвимыми перед квантовыми вычислениями, как лучше использовать современные технологии шифрования и как внедрить новую постквантовую криптографию для обеспечения безопасности пользователей, данных и инфраструктуры.

В связи с бурным развитием технологий требования к компьютерной безопасности постоянно изменяются. Шифры, которые на сегодняшний день можно считать надежными, при использовании квантового компьютера будет легко взломать, и эта реальность уже не за горами. Вот почему необходимо уже сейчас готовиться к квантовому криптографическому прорыву, и эта книга послужит для читателя бесценным руководством к действию. Автор, известный специалист по компьютерной безопасности, показывает, какие приложения могут оказаться самыми уязвимыми перед квантовыми вычислениями, как лучше использовать современные технологии шифрования и как внедрить новую постквантовую криптографию для обеспечения безопасности пользователей, данных и инфраструктуры.

В первом томе материалов 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2014) представлены доклады, посвященные вопросам создания суперкомпьютеров, их архитектуре и аппаратной базе, а также разработке математического и программного обеспечения суперкомпьютеров.

Если вы — опытный программист на Python, то после прочтения данной книги ваши программы станут более качественными, надежными, быстрыми, удобными для сопровождения и использования. В центре внимания Марка Саммерфилда находятся четыре основных темы: повышение элегантности кода с помощью паттернов проектирования, повышения быстродействия с помощью распараллеливания и компиляции Python-программ (Cython), высокоуровневое сетевое программирование и графика. Он описывает паттерны, доказавшие свою полезность в Python, иллюстрирует их на примерах высококачественного кода и объясняет, почему некоторые из них не слишком существенны.

Подробно рассмотрены вопросы системного администрирования персонального компьютера. Изложены основные сведения об организации ввода/вывода в современных вычислительных системах. Рассмотрены теоретические основы организации файловых систем и практические примеры их реализации.

Во втором томе материалов 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2014) представлены доклады по направлениям: проблемно-ориентированные и реконфигурируемые вычислительные системы, распределенные вычислительные и управляющие системы, применение суперкомпьютерных технологий в науке, технике и промышленности.

Предлагается схема классификации и сравнения моделей аналоговых вычислений, структурная схема простой непрерывной машины, использующая динамическую систему и развитие теории (Z, Q) -систем.

Учебное пособие посвящено основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники.

Представлены практические работы, демонстрирующие использование различных методов оптимизации в программном обеспечении радиотехнических устройств и систем. Разработка программного обеспечения практических работ производится в программной среде Matlab.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

Пособие содержит сведения об эволюции вычислительной техники от ENIAC и БЭСМ до современных кластеров и суперкомпьютеров. Подробно рассмотрены арифметические и логические основы организации вычислительных систем, различные типы процессоров и многопроцессорные системы. Описаны принципы организации памяти и ввода/вывода в вычислительных системах. Рассмотрены основные типы архитектур вычислительных систем и сетевые архитектуры.

Изложена теория информационных процессов и систем в двух частях. Первая часть посвящена теоретическим основам информационных процессов, имеющих место в современных автоматизированных информационных системах и вычислительных сетях. Во второй части рассмотрены основы построения телекоммуникационных систем. В первой части затронуты вопросы оценки количества информации источников, кодирования сообщений источников информации, помехоустойчивого кодирования. Приведены основные сведения о моделях аналоговых и дискретных каналов связи. Разработано на кафедре информационных систем и технологий Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики.

В этом практическом руководстве по современному шифрованию анализируются фундаментальные математические идеи, лежащие в основе криптографии. Рассказывается о шифровании с аутентификацией, безопасной случайности, функциях хеширования, блочных шифрах и методах криптографии с открытым ключом, в частности RSA и криптографии на эллиптических кривых. Вы узнаете о том, как выбирать наилучший алгоритм или протокол, как избежать типичных ошибок безопасности и как задавать правильные вопросы поставщику. В заключительной части книги рассматриваются темы повышенной сложности, например TLS, а также обсуждается будущее криптографии в эпоху квантовых компьютеров. В каждой главе приводятся примеры работы алгоритмов и материалы для дополнительного изучения.

Рассмотрены вопросы реализации базовых алгоритмов цифровой обработки сигналов на основе цифровых сигнальных процессоров отечественного производства. Представлены практические работы, позволяющие изучить преобразования сигналов с использованием аппаратных средств. Приведены типовые алгоритмы цифровой обработки сигналов и показана их реализация с учетом особенностей архитектуры микропроцессора.

На основе введенного определения самомодифицируемого сценария как активной сети, представленной суперпозициями концептуальных графов, рассматривается алгебраический подход к конструированию сложных иерархических эволюционирующих сценарных сетей. Принятая парадигма взаимодействия процессов соответствует согласованному использованию информационных объектов, представленных сигнатурой многоосновной алгебраической системы. Структурные и логические связи между понятиями предметной области представляются сигнатурой и формулами в этой сигнатуре. Сигнатура представляет декларативные знания, сценарии - процедурные знания о предметной области. Сценарии реализуются сетями абстрактных машин, состоящих из модулей, объединенных причинно-следственными связями.

Рассмотрены дисперсионный, корреляционный, регрессионный анализ, элементы анализа случайных процессов, некоторые методы многомерного анализа. По каждой из рассматриваемых тем кратко изложены основные теоретические положения, примеры решения задач, приведены задачи для самостоятельного решения, компьютерные методы решения соответствующих задач и задания для типового расчета.

Эта книга позволит вам примерить на себя роль хакера и атаковать вымышленную консалтинговую фирму Gretsch Politico, чтобы на ее примере изучить стратегии и методы опытных взломщиков. Вы узнаете о том, как построить надежную хакерскую инфраструктуру, гарантирующую анонимность в интернете, рассмотрите эффективные приемы разведки, разработаете инструменты взлома с нуля и освоите низкоуровневые функции обычных систем. Независимо от того, являетесь ли вы профессионалом в области безопасности или просто энтузиастом, это практическое руководство поможет вам научиться проводить реальные хакерские атаки и распознавать скрытые уязвимости облачных технологий.

В учебном пособии изложены материалы по темам, связанным с обработкой различных видов информации с помощью персонального компьютера. Раскрыты сущность информации, ее свойства, описаны возможные действия над ней. Указаны базовые принципы построения архитектуры персонального компьютера, рассмотрены его арифметические и логические основы. Описаны основные средства, приемы и методы моделирования, алгоритмизации и программирования на языке Turbo-Pascal. Представлены основы работы в объектно-ориентированной среде программирования Lazarus.

Предлагается представление машины Тьюринга с помощью обобщенного сдвига (GS), в качестве аналоговой вычислительной машины используется простая непрерывная машина, описанная стационарной динамической системой, и сформулирован подход к аппроксимации.

В данной части учебного пособия излагаются основы организации и функционирования компьютеров. Рассматриваются показатели производительности компьютеров и процессоров, приведена структура компьютера, описаны её основные компоненты. Подробно рассмотрен центральный процессор, включая его структуру, особенности системы команд, принцип конвейерной обработки команд, основные режимы работы, особенности построения и функционирования современных микропроцессоров. Рассмотрены основные характеристики и разновидности устройств памяти, принципы их построения и функционирования. Проиллюстрировано функционирование компьютера при выполнении команд.

В этом руководстве в доступной форме излагаются основы вычислительной техники. Рассматриваются принципы электронных вычислений и использование двоичных чисел; в общих чертах показано, как функционирует аппаратное обеспечение компьютера, для чего нужна операционная система и как передаются данные по интернету. Читатель получит базовое представление о языках программирования, изучая примеры кода на С и Python. Каждая глава содержит упражнения и практические задания (проекты), позволяющие на практике применить полученные знания.

Учебное пособие предназначено для приобретения базовых знаний в области функциональной организации типовых компьютерных интерфейсов, основ проектирования и цифрового моделирования средств сопряжения с ними. Первая часть пособия состоит из трех тематических разделов и посвящена изучению вопросов функциональной системотехнической и типовой схемотехнической организации с применением ПЛИС-технологий адаптеров (цифровых устройств сопряжения) внешних устройств, подключаемых к системному каналу ввода/вывода на примере ISA-шины (или ее аналогов), вопросам функционально-временной верификации устройств сопряжения с правами исполнителя с возможностью формирования запроса прерывания, в том числе на примере разработки адаптера UART-интерфейса с применением UART 16750 IP OpenCore в базисе FPGA семейства Cyclone II+. Каждая тема завершается списком вопросов для самоконтроля. Имеются практические задания по разработке и моделированию адаптеров сопряжения цифровых параллельных и последовательных периферийных интерфейсов с системным каналом ввода/вывода. Рассматриваются примеры реализации заданий на функциональном схемотехническом уровне с применением средств HDL-проектирования, включая САПР Quartus II WE v9.1 SP2 и выше.

Эта книга написана практиками и для практиков, которым необходимо ежедневно выявлять действия злоумышленников в сетях и сдерживать кибератаки. Опираясь на свой опыт расследования вторжений, а также консультирования глобальных клиентов и разработки средств для цифровой криминалистики, автор предлагает наиболее эффективные методы борьбы с киберпреступниками. Реагирование на инцидент информационной безопасности рассматривается в книге как непрерывный цикл, а не разовая процедура. Представлено несколько моделей реагирования на инциденты с учетом специфики современных киберугроз; обсуждаются меры по их предупреждению. В первой части речь идет о подготовке к реагированию на компьютерные атаки, затем подробно рассматриваются практические действия по обнаружению злоумышленника и устранению последствий взлома. Подчеркивая, что хакерские тактики непрерывно обновляются, автор приводит ссылки на сторонние ресурсы, где можно найти самую свежую информацию по теме компьютерной безопасности.

Книга посвящена многим аспектам компьютерной безопасности — начиная от стратегии защиты до управления уязвимостями. В ней рассматриваются различные отраслевые стандарты и передовые методы реагирования, процессы взлома данных и политики безопасности, базовые средства контроля безопасности. Предполагается, что читатели этой книги знакомы с основными понятиями информационной безопасности и операционными системами Windows и Linux.

Курс «Технологии бизнес-презентаций» дает общее представление о теоретических и технологических аспектах создания бизнес-презентации, необходимом программно-техническом обеспечении и возможностях применения технологии создания презентаций в различных областях профессиональной деятельности.

Настоящее пособие предназначено в качестве учебного пособия по предметам «Геронтология» и «Компьютерное обеспечение социальных исследований» для студентов, обучающихся по направлению 39.03.02 «Социальная работа», профиль «Организация и управление в сфере социальной работы». Оно может быть полезно для преподавателей и слушателей Народного факультета НГТУ и рекомендовано для преподавателей, использующих информационные технологии в обучении гуманитарным дисциплинам.

Книга призвана дать общее представление об областях применения и возможностях микрокомпьютеров, используемых в качестве управляющих устройств различными процессами и системами. В популярной форме излагаются основные понятия из области микропроцессорной техники, программирования, цифровой электроники, методы обработки данных, возможности и конфигурация микрокомпьютеров. На примере конкретных задач управления подробно рассмотрены принципы составления программ для микроЭВМ, системы команд, взаимодействие с периферийными устройствами.

Материал пособия рассчитан на 12 занятий по 4 академических часа и отражает многолетний опыт преподавания авторами дисциплины «Основы компьютерной грамотности» на Народном факультете НГТУ. Пособие содержит необходимый уровень знаний, практическое освоение которых является начальным этапом работы пользователя с персональным компьютером, оснащенным операционной системой Windows 7.

Книга посвящена экосистеме Micro:bit — микрокомпьютеру, который представляет собой не просто очередную программируемую «макетную плату», а готовый к использованию инструмент, приоритетами которого являются простота использования, обучение и раскрытие творческого потенциала учителей и учеников. На момент написания этой книги устройство micro:bit доступно в более чем 50 странах, а веб-сайт переведен на 12 языков. Работа с BBC micro:bit не ограничивается созданием собственных устройств. Вы присоединитесь к всемирному сообществу людей, которые творчески используют технологии для самовыражения, решения интересующих их проблем, улучшения жизни других людей и изменения способа обучения программированию.

Автор книги, специалист по наступательной безопасности, делится с читателями секретами пентестинга–проникновения во внутреннюю сеть компании с целью выявления слабых мест в ее защите.Опираясь на опыт многолетней работы и успешных взломов сетей, он предлагает свою методологию тестирования на проникновение и предоставляет набор практических инструкций, которым может воспользоваться новичок в этой отрасли. В начале книги изучаются хакерские приемы и инструменты пентестинга; затем поэтапно описываются действия, которые злоумышленник предпринимает для захвата контроля над корпоративной сетью. Имитация этих действий (обнаружение сетевых служб и уязвимостей, проведение атак, постэксплуатация) позволит выявить критические проблемы безопасности и представить заинтересованным лицам в компании результаты пентеста, показывающие, в каком направлении двигаться, чтобы лучше защитить корпоративную сеть. Читателю предлагается ряд упражнений, ответы на которые приводятся в конце книги.

В книге объясняется, как создавать шифры с секретным ключом — от простых, для которых хватает карандаша и бумаги, до очень сложных, применяемых в современной компьютерной криптографии. Вы научитесь конструировать 30 невскрываемых шифров, измерять стойкость шифров и гарантированно обеспечивать их безопасность, противостоять гипотетическим ультракомпьютерам будущего. А для развлечения предлагается вскрыть несколько несложных мини-шифров.

Почините свой iPhone, iPad и iPod, узнав тайны ремонта этих устройств, которые компания Apple хранит в секрете! Эта книга расскажет вам, как вернуть к жизни ваши бесценные мобильные iДевайсы, которые, как вы думали, уже никогда не включатся. Сертифицированный мастер по ремонту iДевайсов Тимоти Л. Уорнер раскрывает все секреты их ремонта, предоставляя простые пошаговые инструкции и сотни четких, детальных фотографий. Вы научитесь безопасной разборке, замене деталей и сборке устройств. Вы узнаете, где достать нужные инструменты и как их использовать. И даже выясните, где можно приобрести неисправные устройства и новые комплектующие по выгодным ценам!

Данная книга представляет собой руководство по защите веб-приложений от вредоносных воздействий. Рассматривая всевозможные уязвимости с позиции злоумышленника, автор дает читателям ключ к надежной защите своих ресурсов. В книге рассматриваются наиболее часто встречающиеся уязвимости и показано, как хакер может использовать их в своих целях. Наряду с этим приводятся практические советы по предупреждению атак. Рассмотрены сценарии, в которых целью атаки может быть популярная система управления контентом или контейнерное приложение и его сеть.

В пособии содержатся материалы, которые можно использовать при изучении структурной и функциональной организации кластерных вычислительных систем, а также для освоения принципов их использования. Описываются архитектурные решения четырех актуальных программных продуктов, имеющих практическую ценность для организации параллельных вычислений: PelicanHPC, Тorque, HTCondor, Slurm.

В этом справочнике вы найдете бесценную информацию, необходимую для оптимизации и управления XenServer — платформой виртуализации с открытым исходным кодом. Приводятся сведения об архитектуре XenServer, инструкции по установке, рекомендуемые подходы и готовые сценарии развертывания. Материал книги представлен в виде простых задач и рекомендаций по их решению. В процессе перевода было добавлено «Дополнение к русскому изданию», где описано всё необходимое для того, чтобы начать работу с виртуальной инфраструктурой Citrix XenServer.

Почините свой iPhone, iPad и iPod, узнав тайны ремонта этих устройств, которые компания Apple хранит в секрете! Эта книга расскажет вам, как вернуть к жизни ваши бесценные мобильные iДевайсы, которые, как вы думали, уже никогда не включатся. Сертифицированный мастер по ремонту iДевайсов Тимоти Л. Уорнер раскрывает все секреты их ремонта, предоставляя простые пошаговые инструкции и сотни четких, детальных фотографий. Вы научитесь безопасной разборке, замене деталей и сборке устройств. Вы узнаете, где достать нужные инструменты и как их использовать. И даже выясните, где можно приобрести неисправные устройства и новые комплектующие по выгодным ценам!

Методическая разработка предназначена для студентов 1 курса направления 150700.62 «Машиностроение» (профиль подготовки «Машины и технология обработки металлов давлением»), а также для студентов 2 курса направления 100101.62 «Сервис» при проведении лабораторных работ по дисциплине «Информационные технологии в сервисе».В разработке приведены три лабораторные работы, при выполнении которых изучаются основные функции системы управления базами данных (СУБД) MS Access 2010: создание базы данных (БД), операции с таблицами, модификация БД, использование связанных таблиц, создание форм и отчетов, работа с данными при помощи запросов.

Постановка проблемы: одной из главных задач обеспечения работы Международной космической станции является управление грузопотоком. Для планирования грузопотока требуется учитывать множество различных по своей природе факторов, критериев, правил, предпочтений и ограничений. Любое важное событие ведет к цепочке перепланирования многих других связанных действий. Целью работы является проведение исследования и анализа для классификации основных событий, возникновение которых приводит к согласованному изменению поблочного грузопотока. Методы: адаптивное перепланирование поблочного грузопотока российского сегмента Международной космической станции, которое инициируется событиями, с применением мультиагентных технологий и онтологий, где принимается во внима- ние динамический баланс интересов всех сторон с учетом основных ограничений и предпочтений участников процесса адаптивного планирования грузопотока в ответ на поступающие события в режиме реального времени. Результаты: выявлено, что возникновение любых важных событий приводит к перепланированию размещения грузов на транспорт- ных грузовых кораблях «Прогресс» и транспортных пилотируемых кораблях «Союз». Представлены сценарии обработки приведенных событий планировщиком поблочного грузопотока российского сегмента Международной космической станции. Практическая значимость: обработка приведенных событий реализована в интерактивной мультиагентной системе построения программы полета, грузопотока и расчета ресурсов российского сегмента Международной космической станции. Внедрение системы позволило повысить эффективность процесса планирования и снизить риски по управлению и обслуживанию российского сегмента Международной космической станции.

Рассмотрены особенности организации структуры контроллеров, принципы их функционирования, средства разработки программного обеспечения промышленных контроллеров, а также пять основных языков программирования, регламентированных стандартом МЭК-61131.

В данном пособии рассмотрена лабораторная работа, посвящённая взаимодействию микроконтроллеров посредством встроенных интерфейсов UART и I2C. Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторной работы.

Fortran — один из важнейших языков программирования для высокопроизводительных вычислений, для которого было разработано множество популярных пакетов программ для решения вычислительных задач. Корпорация NVIDIA совместно с The Portland Group (PGI) разработали набор расширений к языку Fortran, которые позволяют использовать технологию CUDA на графических картах NVIDIA для ускорения вычислений. Книга демонстрирует всю мощь и гибкость этого расширенного языка для создания высокопроизводительных вычислений. Не требуя никаких предварительных познаний в области параллельного программирования авторы скрупулезно шаг за шагом раскрывают основы создания высокопроизводительных параллельных приложений, попутно поясняя важные архитектурные детали современного графического процессора — ускорителя вычислений.

Fortran — один из важнейших языков программирования для высокопроизводительных вычислений, для которого было разработано множество популярных пакетов программ для решения вычислительных задач. Корпорация NVIDIA совместно с The Portland Group (PGI) разработали набор расширений к языку Fortran, которые позволяют использовать технологию CUDA на графических картах NVIDIA для ускорения вычислений. Книга демонстрирует всю мощь и гибкость этого расширенного языка для создания высокопроизводительных вычислений. Не требуя никаких предварительных познаний в области параллельного программирования авторы скрупулезно шаг за шагом раскрывают основы создания высокопроизводительных параллельных приложений, попутно поясняя важные архитектурные детали современного графического процессора — ускорителя вычислений.

Это руководство фокусируется на анализе пользовательских протоколов для поиска уязвимостей в системе безопасности. В ходе чтения вы ознакомитесь с методами обучения перехвату сетевого трафика, выполнением анализа протоколов, обнаружением и эксплуатацией уязвимостей. Также в книге приводятся справочная информация о сетях и сетевой защите и практические примеры протоколов для анализа. Сетевая библиотека Canape Core, разработанная автором, поможет вам создать собственные инструменты для тестирования угроз. Издание будет полезно тем, кто интересуется анализом и атаками сети на уровне протоколов. Хотите ли вы атаковать сеть, чтобы сообщить о возможных рисках поставщику приложения, или просто узнать, как ваше IoT-устройство обменивается данными, вы найдете здесь интересующие вас темы.

О развитии решений и услуг по информационной защите endpoint-компьютеров на базе DeviceLock.

Книга учит концепциям, инструментам и методам распознавания вредоносных программ Windows и общим элементам анализа вредоносного ПО. Для лучшего восприятия в примерах данной книги используются различные реальные образцы вредоносного ПО, зараженные образы памяти и визуальные диаграммы.

CUDA — вычислительная архитектура, разработанная компанией NVIDIA и предназначенная для разработки параллельных программ. В сочетании с развитой программной платформой архитектура CUDA позволяет программисту задействовать невероятную мощь графических процессоров для создания высокопроизводительных приложений, включая научные, инженерные и финансовые приложения. Книга написана двумя старшими членами команды по разработке программной платформы CUDA. Новая технология представлена в ней с точки зрения программиста. Авторы рассматривают все аспекты разработки на CUDA, иллюстрируя изложение работающими примерами. После краткого введения в саму платформу и архитектуру CUDA, а также беглого обзора языка CUDA C, начинается подробное обсуждение различных функциональных возможностей CUDA и связанных с ними компромиссов. Вы узнаете, когда следует использовать то или иное средство и как писать программы, демонстрирующие поистине выдающуюся производительность.