Комп’ютерна інженерія

КОМПʼЮ́ТЕРНА ІНЖЕНЕ́РІЯ, Інженерія компʼютерних засобів  — науковий напрям, який ви­вчає принципи побудови, функ­ціонува­н­ня та проектува­н­ня електрон­но-обчислюваль­них машин або більш загальних компʼютерних засобів (див. також Обчислювальна техніка). Одним із осн. засобів К. і. є компʼютер­на система — взаємоповʼязана сукупність про­грамно-апарат. компʼютер. засобів, у складі якої не менше двох гол. процесорів або ЕОМ, звʼязаних спільністю упр. та викори­ста­н­ням заг. систем. ресурсів (памʼять, перифе­рійні при­строї, про­грамне забез­пече­н­ня тощо). Кожен компʼю­тер, під­ключений до системи, має можливість працювати незалежно, за його допомогою також можна спілкуватися з ін. зовн. при­строями та компʼюте­рами системи. Компʼютерні інже­нери за­ймаються багатьма аспектами створе­н­ня про­грамно-апарат. компʼютер. засобів: від проектува­н­ня окремих мікро­­про­цесорів, компʼютерів і супер­компʼютерів до систем. автома­тизов. проектува­н­ня склад. ком­пʼютер. систем і мереж. Вони зосереджені не тільки на самій роботі компʼютер. засобів, але й на їхній інтеграції з багатьма різновидами наук.-тех. обʼєктів через системи звʼязку та датчики. За­звичай зав­да­н­ня, повʼя­зані 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. Компʼютерні ін­­женери провадять дослідж. для потреб робототехніки, роз­виток якої спирається на викори­ста­н­ня цифр. систем для упр. і кон­тролю електрич. систем, зокре­ма двигунів, систем звʼязку 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 компʼютерів: наявність арифмет. при­строїв, па­­мʼяті, при­строїв введе­н­ня/виве­де­н­ня і упр.; кодува­н­ня та збереже­н­ня про­грами в памʼяті, 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 памʼяті; 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 компʼютер. техніки для упр. вироб. процесами та еконо­мікою, роз­роблен­ні нових прин­ципів побудови структур малих ЕОМ для інж. роз­рахунків. Під керівництвом В. Глушкова створ. низ­ку компʼютерів і компʼютер. 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 компʼютер. 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. компʼютер. 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 компʼютерів. Нові моделі ЕОМ швидко витісняли попередні. При цьому по­стійно роз­ширювалися можливості та сфери за­стосува­н­ня ком­пʼютерів. Нині осн. діяльністю фахівця з К. і. є тех. і про­грамне забезпече­н­ня компʼютер. 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» — «компʼю­тер­ні 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 «компʼю­терні системи та мережі», «системне про­грамува­н­ня» та «спеціаліз. компʼютерні системи».

Завантажити статтю