ГДЗ по информатике, 10 класс, Поляков, номер 5.3: Как устроен компьютер
Информатика (в 2 частях); углубленное обучение — Поляков К.Ю., Еремин Е.А.
Никита Ершов, преподаватель информатики Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Найдите материалы о троичной ЭВМ «Сетунь». Сравните двоичные и троичные ЭВМ. В чём достоинства и недостатки каждого типа?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для выполнения задания необходимо обратиться к историческим фактам развития вычислительной техники и проанализировать принципы работы двоичных и троичных систем счисления. Мы рассмотрим уникальную советскую машину «Сетунь», а затем проведем сравнительный анализ двух подходов к представлению информации.
Шаг 1. Историческая справка о ЭВМ «Сетунь»
«Сетунь» — это первая в мире серийная цифровая электронная вычислительная машина на троичной логике. Она была разработана в Московском государственном университете (МГУ) под руководством Н. П. Брусенцова и запущена в производство в 1960 году.
Ключевая особенность «Сетуни» заключалась в использовании балансовой троичной системы счисления . В отличие от обычной троичной системы (0,1,2), здесь использовались три состояния: -1, 0 и +1. Это позволяло выполнять операции сложения и вычитания одинаково просто, без необходимости выделять знак числа отдельно или использовать дополнительные коды для отрицательных чисел (как прямой или дополнительный код в двоичной системе).
Элементная база машины состояла из ферритовых элементов памяти и магнитных усилителей. Производительность составляла около 55 операций в секунду, что было достаточно высоким показателем для того времени при относительно низкой стоимости производства.
Шаг 2. Сравнение двоичных и троичных ЭВМ
Давайте сопоставим эти два типа машин по ключевым параметрам:
| Параметр | Двоичные ЭВМ | Троичные ЭВМ (на примере «Сетуни») |
|---|---|---|
| Основание системы счисления | 2 (цифры 0,1) | 3 (цифры -1,0,+1 в балансной системе) |
| Физическая реализация | Простая: есть ток / нет тока; замкнут / разомкнут контакт. | Сложнее: требуется различать три устойчивых состояния (например, положительное напряжение, ноль, отрицательное напряжение). |
| Информационная плотность | Низкая. Один разряд хранит 1 бит информации. | Высокая. Один трит содержит log2(3)/1≈1,585 бита информации. |
| Арифметика | Сложение и вычитание требуют разных схем или обработки знака. | Балансная система упрощает арифметику: вычитание сводится к сложению с инвертированным знаком. |
| Надежность помехоустойчивости | Высокая. Пороги между 0 и 1 велики относительно шума. | Ниже. Нужно четко разделять три уровня сигнала, что требует более точного оборудования. |
Шаг 3. Достоинства и недостатки каждого типа
Двоичные ЭВМ
Достоинства:
- Технологическая простота: Реализовать два устойчивых состояния (включено/выключено) значительно проще и дешевле, чем три. Это позволило массово производить транзисторы и микросхемы.
- Высокая надежность: Помехи реже приводят к ошибочному считыванию, так как разница между состояниями 0 и 1 максимальна.
- Развитая элементная база: Вся современная микроэлектроника заточена под двоичную логику.
Недостатки:
- Избыточность представления данных: Для хранения одного символа или числа часто требуется больше разрядов, чем теоретически минимально необходимо.
- Сложность арифметических устройств: Требуются сложные схемы для обработки знаков и переносов.
Троичные ЭВМ
Достоинства:
- Экономия памяти: Троичный код компактнее. Число, которое в двоичном коде занимает N разрядов, в троичном займет примерно N/1,585 разрядов.
- Удобство арифметики: Балансная троичная система делает операции сложения и вычитания симметричными и быстрыми.
- Естественность для некоторых задач: Логика «Истина / Ложь / Неопределенно» лучше отражает реальность в задачах искусственного интеллекта и лингвистики.
Недостатки:
- Сложность аппаратной реализации: Создание надежных элементов с тремя устойчивыми состояниями технически сложнее и дороже в условиях массового производства.
- Чувствительность к шумам: Малые электрические помехи могут легко перевести сигнал из состояния 0 в состояние +1 или -1, вызывая ошибки.
- Отсутствие стандартов: Из-за малого распространения не существует развитой экосистемы программного обеспечения и комплектующих.
Шаг 4. Проверка и вывод
Проверим утверждение об информационной плотности. Если мы имеем n разрядов двоичной системы, то количество возможных комбинаций равно 2n. Для троичной системы с тем же количеством разрядов n количество комбинаций равно 3n. Поскольку 3>2, троичная система несет больше информации на один физический носитель.
Однако, исторически победили двоичные машины. Почему? Потому что в середине XX века технологии позволяли дешево и надежно делать только переключатели с двумя состояниями. С появлением полупроводников стоимость перехода на троичную логику стала неоправданной из-за роста сложности схем управления напряжением.
Вывод: Троичные ЭВМ имеют теоретические преимущества в компактности данных и простоте арифметики, но проигрывают двоичным в технологической простоте, надежности и дешевизне массового производства. Именно поэтому «Сетунь» осталась уникальным экспериментом, а мир пошел путем развития двоичной архитектуры.
а) ЭВМ «Сетунь» — первая серийная троичная машина (1960 г., МГУ). Использовала балансную систему счисления (-1, 0, +1), что упрощало арифметику.
б) Двоичные ЭВМ проще в реализации и надежнее, но менее информативны на разряд. Троичные ЭВМ компактнее (1 трит ≈ 1,585 бита) и удобнее для вычислений, но сложнее в аппаратном исполнении и чувствительнее к помехам.
в) Достоинства двоичных: дешевизна, надежность, развитая база. Недостатки: избыточность кода. Достоинства троичных: экономия памяти, простая арифметика. Недостатки: сложность изготовления элементов, низкая помехоустойчивость.
Решение построено на основе исторических данных о машине «Сетунь» и теории информации. Подчеркнуто преимущество балансной троичной системы перед обычной. Сравнение сделано через призму технологических ограничений середины XX века, которые определили победу двоичной логики.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 5.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Информатика (в 2 частях); углубленное обучение», Поляков К.Ю., Еремин Е.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 5.3?
Краткий ответ: а) ЭВМ «Сетунь» — первая серийная троичная машина (1960 г., МГУ). Использовала балансную систему счисления (-1, 0, +1), что упрощало арифметику. б) Двоичные ЭВМ проще в реализации и надежнее, но менее информативны на разряд. Троичные ЭВМ компактнее (1 трит ≈ 1,585 бита) и удобнее для вычислений, но сложнее в аппаратном исполнении и чувствительнее к помехам. в) Достоинства двоичных: дешевизна, надежность, развитая база. Недостатки: избыточность кода. Достоинства троичных: экономия памяти, простая арифметика. Недостатки: сложность изготовления элементов, низкая помехоустойчивость.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Информатика (в 2 частях); углубленное обучение», Поляков К.Ю., Еремин Е.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 5. Как устроен компьютер.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.