Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Методы автоматизации проектирования неоднородных вычислительных систем и информационных моделей объектов

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 765932.01.99
Представлена открытая САПР, позволяющая из концептуального описания вариантов проекта в виде формализованного задания (ФЗ-FZ) получить проект или командный файл для автоматического выполнения. Время выполнения командного файла уменьшается на порядок по сравнению с ручным набором команд. Изложена технология, обобщающая проектирование на разных уровнях абстракции и развивающая комплексный подход STEM. Предназначена для специалистов по комплексному проектированию объектов, управляемых вычислительными системами.
Борде, Б. И. Методы автоматизации проектирования неоднородных вычислительных систем и информационных моделей объектов : монография / Б. И. Борде. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. - 212 с. - ISBN 978-5-7638-4097-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1819325 (дата обращения: 27.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Б. И. Борде

Методы  автоматизации  
проектирования  неоднородных  
вычислительных  систем  
и информационных  моделей  
объектов

Представлена открытая САПР, позволяющая 
из концептуального описания вариантов проекта в виде формализованного задания (ФЗ-FZ) 
получить проект или командный файл для автоматического выполнения. Время выполнения 
командного файла уменьшается на порядок по 
сравнению с ручным набором команд. Изложена технология, обобщающая проектирование 
на разных уровнях абстракции и развивающая 
комплексный  подход STEM. 
Предназначена для специалистов по комплексному проектированию объектов, управляемых вычислительными системами. 

ISBN 978-5-7638-4097-1  

1 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
 
Б. И. Борде 
 
 
 
МЕТОДЫ  АВТОМАТИЗАЦИИ  
ПРОЕКТИРОВАНИЯ  НЕОДНОРОДНЫХ  
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ  
И  ИНФОРМАЦИОННЫХ  МОДЕЛЕЙ  
ОБЪЕКТОВ 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2020 

Оглавление 
 

2 

УДК 004.41'22 
ББК 32.97-02 
        Б820 
 
 
 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
В. В. Шайдуров, доктор физико-математических наук, профессор, 
член-корреспондент РАН, руководитель научного направления ФИЦ 
«Красноярский научный центр СО РАН»; 
А. П. Корпенко, доктор физико-математических наук, профессор, 
заведующий кафедрой САПР МГТУ им. Н. Э. Баумана; 
Г. А. Доррер, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационно-управляющих систем СибГУ им. М. Ф. Решетнёва 
 
 
 
 
 
 
Борде, Б. И. 
Б820             Методы автоматизации проектирования неоднородных вычислительных систем и  информационных  моделей объектов : монография / Б. И. Борде. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. – 212 с. 
ISBN 978-5-7638-4097-1 
 
Представлена открытая САПР, позволяющая из концептуального описания вариантов проекта в виде формализованного задания (ФЗ-FZ) получить проект или командный файл для автоматического выполнения. Время выполнения 
командного файла уменьшается на порядок по сравнению с ручным набором 
команд. Изложена технология, обобщающая проектирование на разных уровнях 
абстракции и развивающая комплексный  подход STEM. 
Предназначена для специалистов по комплексному проектированию объектов, управляемых вычислительными системами. 
 
 
 
Электронный вариант издания см.: 
http://catalog.sfu-kras.ru 
УДК 004.41'22  
ББК 32.97-02 
 
ISBN 978-5-7638-4097-1                                                           © Сибирский федеральный  
                                                                                             университет, 2020 

3 

 
 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................... 5 
 
1. РАЗВИТИЕ  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ  И  СРЕДСТВ  
    ИХ  МОДЕЛИРОВАНИЯ  И  ПРОЕКТИРОВАНИЯ .......................................... 10 
1.1. Развитие неоднородных вычислительных систем ........................................ 10 
1.2. Уровни абстракции вычислительных систем ................................................ 12 
1.3. Развитие структур неоднородных вычислительных систем ........................ 16 
1.4. Комплексы моделирования и проектирования  
       неоднородных вычислительных систем ........................................................ 19 
 
2. ПРИНЦИПЫ  ПОСТРОЕНИЯ  МНОГОУРОВНЕВЫХ  СИСТЕМ  
    МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ  НЕОДНОРОДНЫХ  
    ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ ......................................................................... 22 
2.1. Описание проектных решений вычислительных систем ............................ 22 
2.2. Структурный синтез вычислительных устройств и систем ........................ 29 
2.3. Аналого-цифровые устройства вычислительных систем ............................ 32 
2.4. Неоднородные вычислительные cиcтeмы нa бaзe микpoЭBM ................... 36 
2.5. Вычислительные системы из сетевых устройств  
       и вычислительных машин ............................................................................... 45 
2.6. Процессы синтеза и анализа  
       неоднородных вычислительных систем ........................................................ 47 
2.7. Принципы построения многоуровневых систем  
       моделирования и проектирования вычислительных систем ....................... 49 
2.8. Информационные основы преобразования описаний  
       в многоуровневых САПР ................................................................................ 52 
2.9. Формализованное задание и алгоритмы  
       для автоматизированного анализа ................................................................. 58 
 
3. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ  МОДЕЛИ  КОМПОНЕНТОВ ........................ 64 
3.1. Уровни абстракции компонентов .................................................................. 64 
3.2. Модели компонентов ...................................................................................... 65 
3.3. Представление моделей в САПР COD .......................................................... 71 
3.4. Модели компонентов обеспечения  
       интерфейсов САПР COD с системой PCAD ................................................ 72 
3.5. Автоматизация формирования  
       моделей компонентов САПР PCAD .............................................................. 83 
3.6. Автоматизация формирования моделей  
       текстовых описаний информационной поддержки  
       жизненного цикла вычислительных систем ................................................. 91 
 

Оглавление 
 

4 

3.7. Модели компонентов обеспечения интерфейса САПР COD  
       с САПР CATIA ................................................................................................ 96  
3.8. Модели компонентов обеспечения интерфейса САПР COD   
       со средой виртуальной реальности .............................................................. 100 
3.9. Синтез модели и алгоритмов работы  
       аналого-цифровой подсистемы с USB интерфейсом ................................ 101 

4. РЕАЛИЗАЦИЯ  МНОГОУРОВНЕВОЙ  СИСТЕМЫ  
    МОДЕЛИРОВАНИЯ  И  ПРОЕКТИРОВАНИЯ  
    НЕОДНОРОДНЫХ  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ ................................... 109 
4.1. Структура и функции программного комплекса ........................................ 109 
4.2. Информационное обеспечение моделирования  
       и проектирования вычислительных устройств и систем ........................... 120 
4.3. Формализованное задание для автоматизированного анализа ................. 121 
4.4. Параметры САПР и структуры данных ....................................................... 126 
4.5. Интерфейсы исследовательской САПР COD  
       с системой автоматизации проектирования PCAD .................................... 134 
4.6. Маршруты проектирования модулей ЭВМ в системе PCAD200x ........... 141 
4.7. Результаты выполнения формализованных заданий ................................. 144 
 
5. АВТОМАТИЗАЦИЯ   ПРОЕКТИРОВАНИЯ  ИНФОРМАЦИОННЫХ  
    МОДЕЛЕЙ  ОБЪЕКТОВ  И  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ ..................... 155 
5.1. Информационные модели объектов в САПР .............................................. 155 
5.2. Проектирование информационных моделей объектов  
       на различных уровнях иерархии .................................................................. 161 
5.3. Создание объекта в САПР REVIT ............................................................... 162 
5.4. Проектирование кампуса в INFRAWORKS ................................................ 166 
 
6. ЛОКАЛЬНОЕ  ВЫПОЛНЕНИЕ  И  СЕТЕВЫЕ СЕРВИСЫ    
    МОДЕЛИРОВАНИЯ  И  ПРОЕКТИРОВАНИЯ  
    НЕОДНОРОДНЫХ  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ ................................... 169 
6.1. Программно-аппаратные комплексы САПР ............................................... 169 
6.2. Локальное выполнение формализованного задания  
       на персональных ЭВМ в средах Windows, Linux и OS/2 ........................... 171 
6.3. Сетевые сервисы и выполнение формализованных заданий  
      в среде Internet ................................................................................................. 182 
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 188 
 
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 190 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................ 203 
 

Введение 
 

5 

 
BBEДEHИE 
 
 
Развитие вычислительной техники сопровождается увеличением 
сложности и разнообразия машин [1, 4, 6, 91] при снижении энергии переключения и стоимости выполнения вычислительных операций. Осуществление этих требований возможно только в условиях комплексной автоматизации производства средств вычислительной техники и компонент. 
Сложность компонент непрерывно возрастает, поэтому автоматизация 
проектирования средств вычислительной техники и компонент является 
актуальной задачей. Известны различные системы автоматизированного 
проектирования (CAПP): промышленные, учeбнo-исследовательские 
и экспериментальные перспективные системы для проверки принципов 
действия.  
За короткий срок в 60 лет (1956–2016) пройден путь от первых транзисторов НПО «Светлана» для макета ЭВМ и настольных аналоговых машин МН-7 на лампах до мобильных устройств и крупных дата-центров 
Сбербанка в Сколково [166, 168, 184], спроектированных в САПР REVIT 
[161]. Во всех машинах с индексом МН (модель нелинейная) использовались диоды на наборном поле для операций непрерывной логики и в блоках нелинейности [140, 141]. 
Промышленные САПР относятся к хорошо формализованным техническим этапам проектирования и подразделяются на специализированные и комплексные. Комплексные САПР отличаются расширенным множеством компонент и множеством соединителей и портов с различными 
принципами действия. Первой специализированной САПР вычислительных 
машин была САПР КАСПИ [9], созданная в ИТМиВТ РАН под руководством акад. С. А. Лебедева. В качестве специализированных промышленных САПР вычислительных систем используются отечественная система 
Пpам5.3, ГРИФ4 [78] и зарубежные САПР для персональных ЭВМ: PCAD, 
ALTIUM, ORCAD, CADDY, PADS, EAGLE, CADSTAR. В качестве комплексных промышленных САПР стационарных объектов рассмотрим 
САПР фирм Autodesk Revit и Infra Works, АСКОН Renga, работающие 
с информационной моделью объекта BIM, в соответствии с ГОСТ и международными стандартами ISO [188–190].  В качестве комплексных промышленных САПР мобильных объектов рассмотрим САПР CATIA. Появление комплексных САПР для проектирования неподвижных и мобильных 
объектов, и стандартов их представления привело к созданию новых инст
Введение 
 

6 

рументальных средств и возможности реализации STEM образования: 
учебный план, основанный на идее обучения четырём конкретным дисциплинам одновременно – науке (Science), технологии (Technology), инженерному искусству (Engineering) и математике (Math). STEM образование 
предполагает многовариантное проектирование и командную работу. 
Важным является утверждение профессиональных стандартов для 
подготовки специалистов по созданию и модификации интеграционных 
решений, код 06.041, Минтруда РФ в 2017 году [191]. Целью подготовки 
является интеграция информационных систем и облачных сервисов. Работы 
должны проводиться с помощью автоматизированных систем. Профессиональные стандарты должны соответствовать потребностям промышленности в специалистах.  
Учебно-исследовательские САПР (УИ САПР) соответствуют ранним 
слабоформализованным этапам проектирования. На ранних этапах проектирования желателен синтез и анализ множества вариантов вычислительных 
устройств и систем. Целью создания программно-методического комплекса COD (Conceptual Object Design) является повышение уровня сложности 
задач проектирования неоднородных вычислительных устройств и систем 
[12–15] и улучшение производительности труда инженера.  
Для описаний проектируемых объектов на языке низкого уровня, используемых в промышленных САПР, объем описания пропорционален количеству вариантов. Описание объектов на языке высокого уровня позволяет приблизить объем описания множества объектов одного класса 
к объему описания одного объекта. С целью снижения объемов описаний 
используются многоуровневые модели вычислительных систем.  
Уровням моделей вычислительных систем соответствуют различные 
инструментальные средства, комплекс которых реализован в системах автоматизированного проектирования. Различают САПР высокого и низкого 
уровней. САПР низкого уровня соответствуют нижним уровням абстракции моделей и служат для функционально-логического и конструкторского проектирования. САПР высокого уровня обеспечивают описание           
множества вариантов технических решений при системном и структурноалгоритмическом проектировании.  
Процесс проектирования сложных систем и ЭВМ в частности представляет итерационный процесс нисходящего и частично восходящего 
проектирования на нижних уровнях. САПР высокого уровня эффективны 
для автоматизации преобразования проектных решений при переходе 
к различным САПР низкого уровня. Комплекс инструментальных средств 
автоматизации преобразования проектных решений между САПР различных уровней назван в работе интерфейсом. 

Введение 
 

7 

Проектное решение, воспринимаемое формальной системой, называется формализованным заданием, которое состоит из различных разделов 
описания проектных решений. Желателен однократный ввод формализованных заданий независимо от числа приложений. Преобразование единого формализованного задания в формат различных САПР обеспечивается 
интерфейсом между САПР высокого уровня и конкретной САПР низкого 
уровня. Стандарты на описание электронной аппаратуры EDIF (Electronic 
Data Interchange Format) и STEP (Standard for Exchange of Product data) ISO 
10303 лишь частично обеспечивают преобразование, так как используются 
только для внешнего представления формализованных заданий. 
Монография дополняет учебники [101–103, 110], и в ней рассматриваются многоуровневая модель вычислительной системы, особенности 
синтеза и анализа. Основное внимание уделено автоматизированному анализу 
неоднородных вычислительных систем с цифровыми и аналоговыми сигналами на различных уровнях абстракции с пpoцeдуpнo-ориентированным 
покомпонентным описанием множества технических решений на базе 
стандартных универсальных языков программирования высокого уровня 
и непроцедурными описаниями вариантов проектных решений на нижних 
уровнях. 
Для автоматизированного проектирования, начиная с ранних этапов, 
под руководством автора разработана учебно-исследовательская САПР 
высокого уровня для автоматизации анализа работы вычислительных устройств и систем и автоматического преобразования формализованных заданий 
в формат САПР низкого уровня. Отличительной особенностью УИ САПР 
являются многократные использования единого формализованного задания для различных приложений и многофункциональные модели компонент с общим интерфейсом. Основным приложением является автоматизированный анализ работы устройства или системы, описанных в формализованном задании. В формализованном задании описываются структура 
устройства или системы и внешние воздействия. Основными результатами 
анализа  являются временные диаграммы и оценка ресурсов, а дополнительными приложениями – преобразование формализованного задания 
в формат  одной из промышленных САПР или язык виртуальной реальности. 
Автоматизация преобразования формализованного задания в формат конкретной САПР названа интерфейсом с этой САПР. Использование единого 
формализованного задания для различных приложений обеспечивается 
многофункциональными моделями компонент с общим интерфейсом.          
Интерфейс определяется таблицами синтаксиса и семантики для каждого 
типа компонент. Модели всех типов компонент для каждого приложения      
объединяются в статические или динамические библиотеки. Диалоговая 
оболочка обеспечивает соответствие приложения и библиотек моделей 

Введение 
 

8 

компонент. Автоматизация анализа и оценка ресурсов позволяет инженеру 
или студенту сосредоточиться на творческих проектных процедурах синтеза описаний, а автоматическая оценка ресурсов облегчает выбор оптимального решения. Учебно-исследовательская САПР имеет интерфейс 
с промышленными САПР для импорта и экспорта описаний.  
Программное обеспечение реализовано для персональных ЭВМ 
и серверов, что позволяет использовать программно-методический комплекс для локального и дистанционного обучения. На персональных ЭВМ 
комплекс реализован в средах Windows, LINUX и OS/2. Серверная часть 
комплекса выполнена  в средах Windows, LINUX, OS/2, в подсистеме диалоговой обработки (ПДО или PTS) системы виртуальных машин S390 
(VM/ESA, zVM). Формализованные задания могут быть выполнены на 
персональной ЭВМ или переданы для выполнения на серверы приложений  
по сети Интернет. В настоящее время все серверы размещаются на виртуальных машинах дата-центра СФУ и составляют основу системы дистанционных образовательных технологий (ДОТ) СФУ. Сетевые сервисы для 
обучения размещаются на e.sfu-kras.ru, а выполнение формализованных 
заданий проектов осуществляется на УИ САПР на серверах приложений. 
Множество примеров проектов размещены на серверах приложений. Серверы приложений могут сопрягаться с реальной аппаратурой. Серверы 
приложений и методический сервер размещены на виртуальных машинах 
дата-центра СФУ и доступны по сети Интернет. Таким образом обеспечивается среда для интерактивного онлайн-обучения. Результаты отсылаются 
пользователям по электронной почте или принимаются пользователем. 
В облачных структурах САПР размещается на дата-центре, и результаты 
хранятся там же. Пользователю разрешается скачать результаты или сделать 
их общедоступными. Облачные структуры более эффективны благодаря 
отсутствию необходимости приобретения и установки САПР на рабочих 
местах, доступу из браузера или сетевого устройства, но у пользователей 
возникают вопросы безопасности. 
Программно-методический комплекс позволяет описывать множество 
технических решений в виде формализованных заданий на различных 
уровнях абстракции. Формализованные задания на универсальных языках 
высокого уровня унифицированы в различных синтаксических средах C++, 
ADA, PLI, JAVA. Обеспечивается диалоговая отладка формализованных 
заданий, автоматизированный анализ со сравнением предполагаемых 
и фактических результатов, а также автоматическая оценка ресурсов и документирование результатов. При удовлетворительных результатах анализа множество технических решений или оптимальные структуры могут 
быть переданы в промышленные САПР PCAD, ALTIUM, (PADS Mentor 
Graphics), ORCAD, CADDY, EAGLE, REVIT Autodesk, CADSTAR Zuken, 

Введение 
 

9 

CATIA и PRAM 5.3. Примерами специализированных облачных САПР являются EasyEDA; комплексных Autodesk InfraWorks, Autocad 360, Fusion 
360, Onshape [115]. 
Отраслевые нормы и правила используются в специализированных 
САПР по отраслям несмотря на их изменения во времени из-за развития 
материалов и технологий. В комплексных САПР все гораздо сложнее, 
и требуется большее время для реального использования систем правил 
(свода правил – СП). Развитие интернет-устройств (IOT) на базе систем на 
кристалле должно облегчить оценку состояний всех компонент и использование систем правил в САПР. Примерами энергоэффективной системы 
передачи данных для IOT являются LPWAN и NB (teleofis.ru).  
Программно-методический комплекс УИ САПР <COD> представлен 
на оптическом диске (DVD-ROM), на серверах университета с сетевым 
доступом (e.sfu-kras.ru), содержит клиентские и серверные версии для операционных систем Windows, Linux, OS/2 и размещен в свободном доступе 
в библиотеке СФУ (bik.sfu-kras.ru).  
Работы проведены в лаборатории неоднородных вычислительных 
систем кафедры вычислительной техники ИКИТ СФУ, используются 
в классах и в вычислительном центре Института космических и информационных технологий (ИКИТ) СФУ, а также в вычислительном дата-центре 
Сибирского Федерального университета. На виртуальных машинах дата- 
центра размещены методические материалы (e.sfu-kras.ru) и личные кабинеты сотрудников и студентов, а также серверы приложений для выполнения формализованных заданий проектов в различных средах с большим 
количеством примеров: CODWIN для Windows, CODLIN для Linux, CODOS для OS/2-EcomStation [50–57]. 
Работа выполнена при поддержке Министерства образования России 
по приказу № 195 от 16.03.1987 «Создание и развитие учебно-исследовательских программно-методических комплексов САПР (УИ ПМК САПР) 
в вузах». Пункт 3.2.17 приказа 195 утвердил работу автора по ПМК УИ 
САПР неоднородных вычислительных систем (ПМК УИ САПР НВС). 
Комплекс непрерывно развивается автором и дополняется лучшими проектами студентов ИКИТ СФУ, выполненными под руководством автора. 
Пожелания по содержанию книги и комплекса можно направить 
профессору Б. И. Борде по электронной почте: bborde@sfu-kras.ru.  

1. Развитие вычислительных систем и средств их моделирования и проектирования 
 

10 

 
1. РАЗВИТИЕ  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ  СИСТЕМ 
И  СРЕДСТВ  ИХ  МОДЕЛИРОВАНИЯ  
И  ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
 
 
1.1. Развитие неоднородных  
вычислительных систем 
 
Рассмотрим основные виды вычислительных машин и этапы развития информационных технологий. По способам представления информации вычислительные машины подразделяются [1, 2, 6, 140] на аналоговые 
(АВМ) [140], цифровые (ЦВМ) [91] и аналого-цифровые (АЦВМ) [53, 111, 
129, 141]. При аналоговом представлении результату соответствует значение сигнала, погрешность определяется компонентами и уровнем помех 
и возрастает в процессе вычислений, а также при хранении и передаче информации в аналоговой форме по линиям связи. Поэтому при аналоговом 
представлении все операции выполняются одновременно и ограничены 
в пространстве, время решения задачи не зависит от ее сложности. Однако 
количество аппаратуры и стоимость пропорциональны сложности задачи. 
При цифровом представлении результату соответствует состояние 
множества элементов; каждый элемент может находиться в различных, устойчивых к помехам, состояниях. Элементы с двумя устойчивыми состояниями обеспечивают наибольшую помехоустойчивость и малую  энергию 
переключения [35, 36, 125, 142, 144, 148]. Величина порогового сигнала 
и напряжение источника энергии определяются уровнем помех. В цифровых 
вычислительных машинах реализуются элементы выполнения логических 
операций и хранение информации. Однако погрешность выполнения вычислений и хранения данных снижается с ростом количества разрядных 
элементов. Передача информации в цифровой форме не приводит к увеличению погрешности. Поэтому в ЦВМ производится последовательное        
выполнение операций над хранимыми данными. Однако одновременное 
выполнение операций над потоком данных производится только в конвейерных ЦВМ. Цифровая форма представления информации позволила создать 
развивающуюся глобальную сеть вычислительных машин и центров сетевых 
сервисов (ЦСС) или центров обработки данных (ЦОД) [4, 5, 157–159]. 
На первом этапе из-за отсутствия общих коммуникационных подсистем группы пользователей работали на одной машине. Система виртуаль
1.1. Развитие неоднородных вычислительных систем 
 

11 

ных машин [5, 28–33, 86, 92] позволила обеспечить индивидуальную среду 
на рабочем месте за счет специализированной коммуникационной подсистемы с возможностью обмена сообщениями. Специализированные сетевые 
услуги стали доступны с появлением комплексов обработки и передачи 
данных на базе системы виртуальных машин. Комплексы, связанные сетью 
передачи данных, позволяли сотрудникам получать специализированные 
вычислительные и образовательные услуги [86]. 
Персональные вычислительные машины с локальными коммуникационными подсистемами позволили на рабочем месте устанавливать          
программное обеспечение и решать требуемые задачи. Эффективность 
персональных вычислительных систем ограничивалась квалификацией 
пользователей, большим расходом энергии и высокой ценой владения. 
Сочетание персональных вычислительных машин с глобальными 
коммуникационными системами [91, 100, 107, 157] и сервисными центрами 
позволило поднять качество информационных систем. На рабочем месте 
устанавливается программное обеспечение для решения основных задач, 
а дополнительные задачи и поиск информации выполняются в виде сетевых услуг. Цена владения сократилась при повышении качества, но 
для управления необходим квалифицированный специалист. Рост количества и сложности вычислительных и коммуникационных систем во 
всех сферах деятельности стал ограничиваться количеством и квалификацией персонала.  
Персональные вычислительные средства подразделяются на стационарные и мобильные [4]. Стационарные находятся на рабочих местах 
и имеют проводное соединение с сетью, их быстродействие и потребляемая 
мощность постоянно возрастают, они необходимы разработчикам и профессиональным пользователям. Несмотря на эффективность стационарных терминальных машин (тонких клиентов), они не получили распространения.  
Мобильные персональные средства представлены компьютерами переносными – МПК (англ. MPC), планшетными – ППК (англ. TPC), телефонами и коммуникаторами с беспроводным соединением с сетью передачи 
данных. Повышение степени интеграции основных компонент обработки и 
передачи данных позволило создать мобильные интернет-устройства (MID) и 
ультрамобильные персональные компьютеры – УМПК (англ. UMPC), например Computer Card фирмы Intel. Мобильные сетевые устройства 
и компьютеры программно совместимы с персональными компьютерами, а 
размеры монитора  – среднее между мониторами планшетных компьютеров 
и коммуникаторов. Мобильные средства оптимизированы не только по 
стоимости единицы производительности, но и по расходу энергии. Одним 
из основных параметров является время работы от автономного источника