Реферат: Выбор специальности
Так Фарадей сформулировал принципы электромагнитной индукции. Применили же его достижение инженеры, создав генераторы электрического тока.
Но следует отметить, что в поисках решений поставленных задач инженер выполняет и определенные исследования. Например, разрабатывая практические способы опреснения морской воды, инженеры участвовали в исследованиях, чтобы приобрести дополнительные знания об основных процессах, происходящих при опреснении воды. Но занимались они исследованиями только потому, что это было необходимо для решения стоявшей перед ними задачи. Главной же целью было создание экономически целесообразного процесса.
Инженер - это профессия. Человек этой профессии создает приборы, устройства и процессы, применяемые для таких превращений материалов, энергии и человеческих возможностей, которые удовлетворяют нуждам общества.
Инженер - это профессия, требующая определенных знаний и мастерства при создании приборов, устройств и разработке технологических процессов. Но инженер не может быть одинаково компетентным, например, в конструировании мостов и телевизионной аппаратуры, реактивных двигателей и ткацких станков. Поэтому существует множество интересных специальностей, определяемых той областью знаний, которая необходима инженеру для решения основных задач. Среди авиаинженеров могут быть конструкторы самолетов, авиационных двигателей и систем управления ими и т. д.
Инженеры-электронщики разрабатывают электронную аппаратуру, которая используется на производстве, в народном хозяйстве, в быту. Это всевозможные радиоприемники, магнитофоны, телевизоры, радары, генераторы сигналов, вычислительная техника, полупроводниковые приборы и многое другое.
Инженеры-химики - разрабатывают способы химического превращения материалов, выделения бензинов из нефти. Они разрабатывают технологию производства пластических материалов, цемента, масел, резины и пр.
Инженеры-строители - участвуют в проектировании и строительстве основных гражданских сооружений: шоссе, мостов, плотин, каналов, систем водоснабжения и канализации, аэропортов, причалов и зданий различного назначения.
Инженеры-электрики разрабатывают способы получения, преобразования и применения электрической энергии. Они конструируют электродвигатели, генераторы тока, линии электропередачи и другие аппараты и системы.
Инженеры, специализирующиеся в отдельных отраслях промышленности, создают способы физического превращения материалов в другие виды. Например, заводы сельскохозяйственных машин, автомобильные заводы, типографии, заводы по производству управляемых снарядов, текстильные фабрики, судостроительные верфи.
Инженеры-механики создают системы, преобразующие энергию для совершения полезной механической работы. К таким системам относятся двигатели, турбины, а так же механизмы для преобразования одних видов движения в другие. Так двигатель внутреннего сгорания превращает потенциальную энергию топлива в энергию движения поршня.
Инженеры-металлурги - создатели способов выплавки и обработки металлов. Они разрабатывают способы выплавки металлов из руд и изменения их физических и химических свойств (например, процесс штамповки алюминия с вытяжкой или процесс упрочения стали).
Существует и много других специальностей инженеров. Несмотря на различные специальности, основная задача всех инженеров одинакова - создавать системы, преобразующие материалы, энергию, информацию в более полезную форму. При всех инженерных специальностях нужно владеть основными приемами работы и иметь профессиональные познания.
Роль инженерного дела в формировании современной цивилизации так велика, что без него она немыслима. Мы используем многочисленные службы, созданные инженерами, облегчающие нашу повседневную жизнь, приобретаем продукты, изготовляемые предприятиями пищевой промышленности и доставляемые магазинами.
Инженерное дело имеет огромное значение и в деле национальной безопасности. Военное превосходство уже не состоит в обучении населения военному делу и накоплению оружия всех видов. Теперь - это соревнование техники и преимущество у тех, кто идет на шаг впереди в разработке новых видов оружия. Это преимущество зависит в огромной мере от уровня развития инженерного дела. При разработке планов обороны страны обращают огромное внимание на инженерные ресурсы нации, потому что безопасность нации и ее интеллектуальный уровень идут рука об руку.
Велико влияние инженерного дела и на благосостояние населения. Экономическая деятельность способствует улучшению старых товаров и производству новых, например, вычислительных машин, являющихся основой всей современной промышленности. Улучшение методов производства и распределения позволяет сделать товары доступными широким слоям населения.
Специальность
Краткий очерк развития вычислительной техники.
Потребность в счете возникла у людей в давние времена. Но уже во времена средневековья были предприняты первые попытки механически интерпретировать функции человеческого мозга. Первая машина была очень примитивной и не имела практического значения. И хотя интерес к ней и самому подходу не угасал на протяжении целого столетия, первый реальный успех был достигнут в связи с попытками механизации арифметического счета.
В 1623 году В. Шиккардом была предложена первая из известных в настоящее время вычислительная машина, в которой были механизированы операции сложения и вычитания, и можно было выполнять умножение и деление с элементами механизации. В 1641 году Б. Паскаль сконструировал свою первую счетную машину, с помощью которой можно было выполнять операции вычитания и сложения. Первая машина, на которой можно было не только складывать и вычитать, но и механически производить операции умножения и деления, была создана Г. Лейбницем в 1673 году. Конечно, эти первые машины были очень несовершенны.
Развитие науки и техники способствует возрастанию потребностей в вычислительной технике, а ее применение в свою очередь вызывает рост знаний и совершенствование технологий. Первоначально цель конструирования ВТ состояла в освобождении человека от однообразной рутинной работы, способствуя тем самым развитию в его деятельности творческого начала. Улучшение технологии производства позволило уже в 1821 году приступить к выпуску партиями в несколько сотен штук в год счетных машин, названных их создателем К. Томасом - арифмометрами. С томас-машин началось реальное практическое применение вычислительных устройств.
Значительное влияние на развитие вычислительной техники оказали изобретения и открытия, сделанные в России. Наиболее ранним из известных счетных устройств в России была машина Е. Якобсона, созданная в конце 18 века. В дальнейшем широкую известность получили счетные приборы Ф. Слободского (1828 г.), З. Слонимского (1845 г.), И. Штоффеля (1846 г.), счисслитель Куммера (1846 г.), самосчеты В. Бунявского (1867 г.), устройство Ю. Дьякова (1874 г.), арифмометр П. Чебышева (1878 г.). Особую роль сыграло изобретение арифмометра с зубчаткой с переменным числом зубцов В. Однером (1870-1880 гг.). Арифмометры Однера, выпуск которых был налажен в 90-х годах XIX века в России, получили распространение во всем мире и в первой четверти XX века были основными математическими машинами, которые применялись во многих областях деятельности человека.
Создание подобных устройств значительно облегчало труд человека при проведении вычислений. Однако уже в начале XIX века зарождались принципиально новые концепции вычислительных машин, осуществленные в достаточной степени лишь в следующем веке при создании электронной вычислительной техники. Это направление связано с именем крупного английского математика Ч. Бэббиджа. Он предвосхитил идею и принципы устройства программно - управляемой автоматической машины, предназначенной для выполнения различных вычислений.
С аналитической машиной Бэббиджа связано и зарождение программирования. Первые программы для одноадресной машины были разработаны леди Лавлейс. В ее работах были заложены многие идеи современного программирования. В 1888 г. Голлерит создал машину, в которой был применен электрический ток для расшифровки информации, нанесенной с перфокарты.
Первые универсальные цифровые вычислительные машины были созданы в 30-40-х годах нашего столетия. Наиболее значительные успехи в этот период связаны с именами К. Цуге, Г. Айкена, Дж. Стибица, Дж. Маучли, Дж. Эккерта.
В 1936 году немецкий инженер К. Цуге приступил к конструированию машины с программным управлением на механических элементах. В 1941 году такая машина была создана. Это была первая в мире универсальная цифровая вычислительная машина с программным управлением.
В период с 1939 по 1944 гг. Айкеном в США была сконструирована ЦВМ с программным управлением на релейных и механических элементах. В 1938 году было продемонстрировано дистанционное управление машиной на электромеханических реле (Белл-1), разработанной Д.Стибицем. В 1942 году им было сконструировано устройство с программным управлением (Белл-П).
В 1945 году в США были закончены работы под руководством Д. Маучли и Д. Эккерта по созданию первой электронной ЦВМ, получившей название ЭНИАК.
Анализ сильных и слабых сторон ЦВМ ЭНИАК позволил сформулировать основные концепции организации электронных ЦВМ. Основные рекомендации заключались в необходимости использования двоичной системы счисления, иерархической организации памяти машины, создания арифметического устройства на основе схем, реализующих операцию сложения и др. Одной из главных концепций был принцип хранимой программы - программа хранится в памяти машины точно так же, как и числа. Это позволяет оперировать с закодированной в двоичном коде программой так же, как с числами, что дает возможность модифицировать программу по ходу вычислений. Был также предложен принцип параллельной организации вычислений, когда операции над числом осуществляются одновременно по всем его разрядам.
Градацию развития цифровой электронной вычислительной техники можно проводить с различных позиций - технологической, структурных решений, уровня развития средств программирования и т. д. Обычно в целях упрощения классификации периодов развития электронной вычислительной техники применяют термин "поколение ", в соответствии с которым эволюция ЭВМ делится на четыре этапа.
Так ЭВМ первого поколения работали на лампах (1955 - 1960 гг.). В них был заложен последовательный во времени порядок функционирования отдельных устройств. Каждое устройство выполняет свои функции только часть общего времени, остальное время находилось в ожидании. Быстродействие машин было низкое, исчислялось килогерцами, они были ненадежны и потребляли большую мощность.
ЭВМ второго поколения (1960 - 1965 гг.) строились на транзисторах, при этом существенно повысилась надежность и снизилась потребляемая мощность.