Комп’ютерна інженерія

КОМП’Ю́ТЕРНА ІНЖЕНЕ́РІЯ, Інженерія комп’ютерних засобів – науковий напрям, який вивчає принципи побудови, функ­ціонування та проектування електронно-обчислюваль­них машин або більш загальних комп’ютерних засобів (див. також Обчислювальна техніка). Одним із осн. засобів К. і. є комп’ютер­на система – взаємопов’язана сукупність програмно-апарат. комп’ютер. засобів, у складі якої не менше двох гол. процесорів або ЕОМ, зв’язаних спільністю упр. та використанням заг. систем. ресурсів (пам’ять, перифе­рійні пристрої, програмне забез­печення тощо). Кожен комп’ю­тер, підключений до системи, має можливість працювати незалежно, за його допомогою також можна спілкуватися з ін. зовн. пристроями та комп’юте­рами системи. Комп’ютерні інже­нери займаються багатьма аспектами створення програмно-апарат. комп’ютер. засобів: від проектування окремих мікро­про­цесорів, комп’ютерів і супер­комп’ютерів до систем. автома­тизов. проектування склад. ком­п’ютер. систем і мереж. Вони зосереджені не тільки на самій роботі комп’ютер. засобів, але й на їхній інтеграції з багатьма різновидами наук.-тех. об’єктів через системи зв’язку та датчики. Зазвичай завдання, пов’я­зані з К. і., включають розроблення програм. і мікропрограм. забезпечення для вбудованих мікроконтролерів, проектування надвеликих інтеграл. схем, аналог. і цифр. датчиків, плат пристроїв для оброблення інформації, а також розроблення операц. систем. Комп’ютерні ін­­женери провадять дослідж. для потреб робототехніки, розвиток якої спирається на використання цифр. систем для упр. і кон­тролю електрич. систем, зокре­ма двигунів, систем зв’язку та датчиків. Важливим результатом розвитку сучас. засобів К. і. є розроблення вбудованих цифр. систем. Інтеграція апарат. засо­бів і вбудоване апаратно-програмне спеціаліз. забезпечення є необхідними для виробництва мобіл. телефонів, цифр. аудіоплеєрів, цифр. відеореєстрато­рів, систем сигналізації, рентґенів. апаратів, лазер. хірург. інструментів тощо.

Розвиток К. і. в Україні та СРСР розпочався з побудови в Києві 1948–50 Малої ЕОМ під керівництвом С. Лебедєва (на той час – директор Інституту електротехніки АН УРСР). У ній були реаліз. осн. принципи побудови комп’ютерів: наявність арифмет. пристроїв, па­­м’яті, пристроїв введення/виве­дення і упр.; кодування та збереження програми в пам’яті, по­­дібно числам; двійк. система чис­лення для кодування чисел і команд; автомат. виконання об­­числень на основі збереженої програми; наявність як арифмет., так і логіч. операцій; ієрар­хіч. принцип побудови пам’яті; використання числ. методів для реалізації обчислень. До 1953 вона була єдиною в СРСР і на європ. континенті діючою ЕОМ. Графік розподілу машин. часу затверджував у той час президент АН СРСР. Знач. внесок у розвиток К. і. зробив В. Глушков, який займався теор. і приклад. питаннями кібернетики. Він отримав важливі результати в теорії цифр. автоматів, а та­­кож у галузі автоматизації проектування ЕОМ, практич. ви­­ко­ристанні комп’ютер. техніки для упр. вироб. процесами та еконо­мікою, розробленні нових прин­ципів побудови структур малих ЕОМ для інж. розрахунків. Під керівництвом В. Глушкова створ. низ­ку комп’ютерів і комп’ютер. сис­тем: «Київ», «Дніпро», «Промінь», «МИР» та ін. Наприкінці 1970-х – на поч. 80-х рр. низка наук. уста­нов і підприємств України брала активну участь в розробленні та виготовленні керуючих обчислюв. комплексів СМ ЕОМ (сімейство малих ЕОМ). НВО «Імпульс» (м. Сіверськодонецьк Лу­­ган. обл.) та Сіверськодонецький приладобудівний завод ви­­пустили бл. 17 тис. керуючих комплексів СМ-1, СМ-2 та їхніх модифікацій. Керуючі комплекси СМ-3, СМ-4 виготовляв Київ. завод обчислюв. управляючих машин згідно з розробленнями Інституту кібернетики АН УРСР. 1960 у Хар­­кові засн. КБ електроприладобудування (згодом НВО «Електроприлад», нині «Хартрон»; до 1986 – ген. дир. і гол. конструктор В. Сергєєв), яке протягом більш ніж 30 р. було осн. роз­роб­ником комп’ютер. систем упр. для балістич. ракет та ін. косміч. апаратів.

В Україні фахівців з К. і. готують від кін. 1950-х рр. Осн. проблемою навч. є нестрим. прогрес тех. комп’ютер. засобів. Жодний тех. пристрій не удосконалювався так швидко, як ЕОМ. Кожні 10–12 р. відбувалася різка зміна елемент. бази, принципів функціонування, архітектури та технології виробництва комп’ютерів. Нові моделі ЕОМ швидко витісняли попередні. При цьому постійно розширювалися можливості та сфери застосування ком­п’ютерів. Нині осн. діяльністю фахівця з К. і. є тех. і програмне забезпечення комп’ютер. систем та мереж універсал. та спец. призначення згідно з вимогами споживача: дослідж., оптимізація комплекс. автоматиз. проек­тування, виготовлення, відладка, діагностика, моделювання та ремонт їхніх компонентів (вуз­­лів, пристроїв і підсистем). Назва спеціальності постійно змінювалася та від­ображала поступ. прогрес обчислюв. техніки: «ма­­тем. обчислюв.-вирішув. прила­ди та пристрої» – «ЕОМ» – «обчислюв. машини, комплекси, системи та мережі» – «комп’ю­тер­ні інтелектуал. системи та мережі» – «К. і.». За галуз. стандартом вищої освіти України напрям підготовки «К. і.» входить у галузь знань «Інформатика та обчислюв. техніка». Укр. тех. ВНЗи готують фахівців з К. і. за спеціальностями «комп’ю­терні системи та мережі», «системне програмування» та «спеціаліз. комп’ютерні системи».

Літ.: Бондаренко М. Ф., Криву­ля Г. Ф., Рябцев В. Г., Фрадков С. А., Хаха­нов В. И. Проектирование и диагностика компью­тер­ных систем и сетей. К., 2000; Скат­ков А. В., Ротко В. Ф. Технология проектирования программных систем. Св., 2006; Жуков І. А., Дрововозов В. І., Махновський Б. Г. Експлуатація комп’ю­терних систем та мереж: Навч. посіб. К., 2007; Мельник А. О. Архітектура комп’ютерів: Підруч. Лц., 2008; Ни­­ко­­лайчук Я. М., Возна Н. Я., Пітух І. Р., Кочан В. В. Проектування спеціалізованих комп’ютерних систем: Навч. посіб. Т., 2011.

Г. Ф. Кривуля

Рекомендована література

1. Бондаренко М. Ф., Криву­ля Г. Ф., Рябцев В. Г., Фрадков С. А., Хаха­нов В. И. Проектирование и диагностика компью­тер­ных систем и сетей. К., 2000;
   Google Scholar Internet
2. Скат­ков А. В., Ротко В. Ф. Технология проектирования программных систем. Св., 2006;
   Google Scholar Internet
3. Жуков І. А., Дрововозов В. І., Махновський Б. Г. Експлуатація комп’ю­терних систем та мереж: Навч. посіб. К., 2007;
   Google Scholar Internet
4. Мельник А. О. Архітектура комп’ютерів: Підруч. Лц., 2008;
   Google Scholar Internet
5. Ни­­ко­­лайчук Я. М., Возна Н. Я., Пітух І. Р., Кочан В. В. Проектування спеціалізованих комп’ютерних систем: Навч. посіб. Т., 2011.
   Google Scholar Internet

завантажити статтю