Термин "архитектура системы" часто употребляется как в узком, так и в широком смысле этого слова. В узком смысле под архитектурой понимается архитектура набора команд. Архитектура набора команд служит границей между аппаратурой и программным обеспечением и представляет ту часть системы, которая видна программисту или разработчику компиляторов. Следует отметить, что это наиболее частое употребление этого термина. В широком смысле архитектура охватывает понятие организации системы, включающее такие высокоуровневые аспекты разработки компьютера как систему памяти, структуру системной шины, организацию ввода/вывода и т.п.

Применительно к вычислительным системам термин "архитектура" может быть определен как распределение функций, реализуемых системой, между ее уровнями, точнее как определение границ между этими уровнями. Таким образом, архитектура вычислительной системы предполагает многоуровневую организацию. Архитектура первого уровня определяет, какие функции по обработке данных выполняются системой в целом, а какие возлагаются на внешний мир (пользователей, операторов, администраторов баз данных и т.д.). Система взаимодействует с внешним миром через набор интерфейсов: языки (язык оператора, языки программирования, языки описания и манипулирования базой данных, язык управления заданиями) и системные программы (программы-утилиты, программы редактирования, сортировки, сохранения и восстановления информации).

Интерфейсы следующих уровней могут разграничивать определенные уровни внутри программного обеспечения. Например, уровень управления логическими ресурсами может включать реализацию таких функций, как управление базой данных, файлами, виртуальной памятью, сетевой телеобработкой. К уровню управления физическими ресурсами относятся функции управления внешней и оперативной памятью, управления процессами, выполняющимися в системе.

Следующий уровень отражает основную линию разграничения системы, а именно границу между системным программным обеспечением и аппаратурой. Эту идею можно развить и дальше и говорить о распределении функций между отдельными частями физической системы. Например, некоторый интерфейс определяет, какие функции реализуют центральные процессоры, а какие - процессоры ввода/вывода. Архитектура следующего уровня определяет разграничение функций между процессорами ввода/вывода и контроллерами внешних устройств. В свою очередь можно разграничить функции, реализуемые контроллерами и самими устройствами ввода/вывода (терминалами, модемами, накопителями на магнитных дисках и лентах). Архитектура таких уровней часто называется архитектурой физического ввода/вывода.

Архитектура системы команд. Классификация процессоров (CISC и RISC)

Как уже было отмечено, архитектура набора команд служит границей между аппаратурой и программным обеспечением и представляет ту часть системы, которая видна программисту или разработчику компиляторов.

Двумя основными архитектурами набора команд, используемыми компьютерной промышленностью на современном этапе развития вычислительной техники являются архитектуры CISC и RISC. Основоположником CISC-архитектуры можно считать компанию IBM с ее базовой архитектурой /360, ядро которой используется с1964 года и дошло до наших дней, например, в таких современных мейнфреймах как IBM ES/9000.

Лидером в разработке микропроцессоров c полным набором команд (CISC - Complete Instruction Set Computer) считается компания Intel со своей серией x86 и Pentium. Эта архитектура является практическим стандартом для рынка микрокомпьютеров. Для CISC-процессоров характерно: сравнительно небольшое число регистров общего назначения; большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов; большое количество методов адресации; большое количество форматов команд различной разрядности; преобладание двухадресного формата команд; наличие команд обработки типа регистр-память.

Основой архитектуры современных рабочих станций и серверов является архитектура компьютера с сокращенным набором команд (RISC - Reduced Instruction Set Computer). Зачатки этой архитектуры уходят своими корнями к компьютерам CDC6600, разработчики которых (Торнтон, Крэй и др.) осознали важность упрощения набора команд для построения быстрых вычислительных машин. Эту традицию упрощения архитектуры С. Крэй с успехом применил при создании широко известной серии суперкомпьютеров компании Cray Research. Однако окончательно понятие RISC в современном его понимании сформировалось на базе трех исследовательских проектов компьютеров: процессора 801 компании IBM, процессора RISC университета Беркли и процессора MIPS Стенфордского университета.

Разработка экспериментального проекта компании IBM началась еще в конце 70-х годов, но его результаты никогда не публиковались и компьютер на его основе в промышленных масштабах не изготавливался. В 1980 году Д.Паттерсон со своими коллегами из Беркли начали свой проект и изготовили две машины, которые получили названия RISC-I и RISC-II. Главными идеями этих машин было отделение медленной памяти от высокоскоростных регистров и использование регистровых окон. В 1981году Дж.Хеннесси со своими коллегами опубликовал описание стенфордской машины MIPS, основным аспектом разработки которой была эффективная реализация конвейерной обработки посредством тщательного планирования компилятором его загрузки.

Эти три машины имели много общего. Все они придерживались архитектуры, отделяющей команды обработки от команд работы с памятью, и делали упор на эффективную конвейерную обработку. Система команд разрабатывалась таким образом, чтобы выполнение любой команды занимало небольшое количество машинных тактов (предпочтительно один машинный такт). Сама логика выполнения команд с целью повышения производительности ориентировалась на аппаратную, а не на микропрограммную реализацию. Чтобы упростить логику декодирования команд использовались команды фиксированной длины и фиксированного формата.

Среди других особенностей RISC-архитектур следует отметить наличие достаточно большого регистрового файла (в типовых RISC-процессорах реализуются 32 или большее число регистров по сравнению с 8 - 16 регистрами в CISC-архитектурах), что позволяет большему объему данных храниться в регистрах на процессорном кристалле большее время и упрощает работу компилятора по распределению регистров под переменные. Для обработки, как правило, используются трехадресные команды, что помимо упрощения дешифрации дает возможность сохранять большее число переменных в регистрах без их последующей перезагрузки.

Ко времени завершения университетских проектов (1983-1984 гг.) обозначился также прорыв в технологии изготовления сверхбольших интегральных схем. Простота архитектуры и ее эффективность, подтвержденная этими проектами, вызвали большой интерес в компьютерной индустрии и с 1986 года началась активная промышленная реализация архитектуры RISC. К настоящему времени эта архитектура прочно занимает лидирующие позиции на мировом компьютерном рынке рабочих станций и серверов.

Развитие архитектуры RISC в значительной степени определялось прогрессом в области создания оптимизирующих компиляторов. Именно современная техника компиляции позволяет эффективно использовать преимущества большего регистрового файла, конвейерной организации и большей скорости выполнения команд. Современные компиляторы используют также преимущества другой оптимизационной техники для повышения производительности, обычно применяемой в процессорах RISC: реализацию задержанных переходов и суперскалярной обработки, позволяющей в один и тот же момент времени выдавать на выполнение несколько команд.

Следует отметить, что в последних разработках компании Intel (имеется в виду Pentium P54C и процессор следующего поколения P6), а также ее последователей-конкурентов (AMD R5, Cyrix M1, NexGen Nx586 и др.) широко используются идеи, реализованные в RISC-микропроцессорах, так что многие различия между CISC и RISC стираются. Однако сложность архитектуры и системы команд x86 остается и является главным фактором, ограничивающим производительность процессоров на ее основе.

Методы адресации и типы данных

Методы адресации

В машинах к регистрами общего назначения метод (или режим) адресации объектов, с которыми манипулирует команда, может задавать константу, регистр или ячейку памяти. Для обращения к ячейке памяти процессор прежде всего должен вычислить действительный или эффективный адрес памяти, который определяется заданным в команде методом адресации.

На рис. 4.1 представлены все основные методы адресации операндов, которые реализованы в компьютерах, рассмотренных в настоящем обзоре. Адресация непосредственных данных и литеральных констант обычно рассматривается как один из методов адресации памяти (хотя значения данных, к которым в этом случае производятся обращения, являются частью самой команды и обрабатываются в общем потоке команд). Адресация регистров, как правило, рассматривается отдельно. В данном разделе методы адресации, связанные со счетчиком команд (адресация относительно счетчика команд) рассматриваются отдельно. Этот вид адресации используется главным образом для определения программных адресов в командах передачи управления.

На рисунке на примере команды сложения (Add) приведены наиболее употребительные названия методов адресации, хотя при описании архитектуры в документации разные производители используют разные названия для этих методов. На этом рисунке знак "(" используется для обозначения оператора присваивания, а буква М обозначает память (Memory). Таким образом, M обозначает содержимое ячейки памяти, адрес которой определяется содержимым регистра R1.

Использование сложных методов адресации позволяет существенно сократить количество команд в программе, но при этом значительно увеличивается сложность аппаратуры. Возникает вопрос, а как часто эти методы адресации используются в реальных программах? На рис. 4.2 представлены результаты измерений частоты использования различных методов адресации на примере трех популярных программ (компилятора с языка Си GCC, текстового редактора TeX и САПР Spice), выполненных на компьютере VAX.

Метод адресации

Пример команды

Смысл команды метода

Использование

Регистровая

Add R4,R3

R4(R4+R5

Требуемое значение в регистре

Непосредственная или литеральная

Add R4,#3

R4(R4+3

Для задания констант

Базовая со смещением

Add R4,100(R1)

R4(R4+M

Для обращения к локальным переменным

Косвенная регистровая

Add R4,(R1)

R4(R4+M

Для обращения по указателю или вычисленному адресу

Индексная

Add R3,(R1+R2)

R3(R3+M

Иногда полезна при работе с массивами: R1 - база, R3 - индекс

Прямая или абсолютная

Add R1,(1000)

R1(R1+M

Иногда полезна для обращения к статическим данным

Косвенная

Add R1,@(R3)

R1(R1+M]

Если R3-адрес указателя p, то выбирается значение по этому указателю

Автоинкрементная

Add R1,(R2)+

R1(R1+M R2(R2+d

Полезна для прохода в цикле по массиву с шагом: R2 - начало массива В каждом цикле R2 получает приращение d

Автодекрементная

Add R1,(R2)-

R2(R2-d R1(R1+M

Аналогична предыдущей Обе могут использоваться для реализации стека

Базовая индексная со смещением и масштабированием

Add R1,100(R2)

R1( R1+M+R2+R3*d

Для индексации массивов

Рис. 4.1. Методы адресации

Рис. 4.2. Частота использования различных методов адресации на программах TeX, Spice, GCC

Из этого рисунка видно, что непосредственная адресация и базовая со смещением доминируют.

При этом основной вопрос, который возникает для метода базовой адресации со смещением, связан с длиной (разрядностью) смещения. Выбор длины смещения в конечном счете определяет длину команды. Результаты измерений показали, что в подавляющем большинстве случаев длина смещения не превышает16 разрядов.

Этот же вопрос важен и для непосредственной адресации. Непосредственная адресация используется при выполнении арифметических операций, операций сравнения, а также для загрузки констант в регистры. Результаты анализа статистики показывают, что в подавляющем числе случаев 16 разрядов оказывается вполне достаточно (хотя для вычисления адресов намного реже используются и более длинные константы).

Важным вопросом построения любой системы команд является оптимальное кодирование команд. Оно определяется количеством регистров и применяемых методов адресации, а также сложностью аппаратуры, необходимой для декодирования. Именно поэтому в современных RISC-архитектурах используются достаточно простые методы адресации, позволяющие резко упростить декодирование команд. Более сложные и редко встречающиеся в реальных программах методы адресации реализуются с помощью дополнительных команд, что вообще говоря приводит к увеличению размера программного кода. Однако такое увеличение длины программы с лихвой окупается возможностью простого увеличения тактовой частоты RISC-процессоров. Этот процесс мы можем наблюдать сегодня, когда максимальные тактовые частоты практически всех RISC-процессоров (Alpha, R4400, Hyper SPARC и Power2) превышают тактовую частоту, достигнутую процессором Pentium.

Типы команд

Команды традиционного машинного уровня можно разделить на несколько типов, которые показаны на рис. 4.3.

Тип операции

Примеры

Арифметические и логические

Целочисленные арифметические и логические операции: сложение, вычитание, логическое сложение, логическое умножение и т.д.

Пересылки данных

Операции загрузки/записи

Управление потоком команд

Безусловные и условные переходы, вызовы процедур и возвраты

Системные операции

Системные вызовы, команды управления виртуальной памятью и т.д.

Операции с плавающей точкой

Операции сложения, вычитания, умножения и деления над вещественными числами

Десятичные операции

Десятичное сложение, умножение, преобразование форматов и т.д.

Операции над строками

Пересылки, сравнения и поиск строк

Рис. 4.3. Основные типы команд

Команды управления потоком команд

В английском языке для указания команд безусловного перехода, как правило, используется термин jump , а для команд условного перехода - термин branch , хотя разные поставщики необязательно придерживаются этой терминологии. Например компания Intel использует термин jump и для условных, и для безусловных переходов. Можно выделить четыре основных типа команд для управления потоком команд: условные переходы, безусловные переходы, вызовы процедур и возвраты из процедур.

Частота использования этих команд по статистике примерно следующая. В программах доминируют команды условного перехода. Среди указанных команд управления на разных программах частота их использования колеблется от 66 до 78%. Следующие по частоте использования - команды безусловного перехода (от 12 до 18%). Частота переходов на выполнение процедур и возврата из них составляет от 10 до 16%.

При этом примерно 90% команд безусловного перехода выполняются относительно счетчика команд. Для команд перехода адрес перехода должен быть всегда заранее известным. Это не относится к адресам возврата, которые не известны во время компиляции программы и должны определяться во время ее работы. Наиболее простой способ определения адреса перехода заключается в указании его положения относительно текущего значения счетчика команд (с помощью смещения в команде), и такие переходы называются переходами относительно счетчика команд. Преимуществом такого метода адресации является то, что адреса переходов, как правило, расположены недалеко от текущего адреса выполняемой команды и указание относительно текущего значения счетчика команд требует небольшого количества бит в смещении. Кроме того, использование адресации относительно счетчика команд позволяет программе выполняться в любом месте памяти, независимо от того, куда она была загружена. То есть этот метод адресации позволяет автоматически создавать перемещаемые программы.

Реализация возвратов и переходов по косвенному адресу, в которых адрес не известен во время компиляции программы, требует методов адресации, отличных от адресации относительно счетчика команд. В этом случае адрес перехода должен определяться динамически во время работы программы. Наиболее простой способ заключается в указании регистра для хранения адреса возврата, либо для перехода может разрешаться любой метод адресации для вычисления адреса перехода.

Одним из ключевых вопросов реализации команд перехода состоит в том, насколько далеко целевой адрес перехода находится от самой команды перехода? И на этот вопрос статистика использования команд дает ответ: в подавляющем большинстве случаев переход идет в пределах 3 - 7 команд относительно команды перехода, причем в 75% случаев выполняются переходы в направлении увеличения адреса, т.е. вперед по программе.

Поскольку большинство команд управления потоком команд составляют команды условного перехода, важным вопросом реализации архитектуры является определение условий перехода. Для этого используются три различных подхода. При первом из них в архитектуре процессора предусматривается специальный регистр, разряды которого соответствуют определенным кодам условий. Команды условного перехода проверяют эти условия в процессе своего выполнения. Преимуществом такого подхода является то, что иногда установка кода условия и переход по нему могут быть выполнены без дополнительных потерь времени, что, впрочем, бывает достаточно редко. А недостатками такого подхода является то, что, во-первых, появляются новые состояния машины, за которыми необходимо следить (упрятывать при прерывании и восстанавливать при возврате из него). Во-вторых, и что очень важно для современных высокоскоростных конвейерных архитектур, коды условий ограничивают порядок выполнения команд в потоке, поскольку их основное назначение заключается в передаче кода условия команде условного перехода.

Второй метод заключается в простом использовании произвольного регистра (возможно одного выделенного) общего назначения. В этом случае выполняется проверка состояния этого регистра, в который предварительно помещается результат операции сравнения. Недостатком этого подхода является необходимость выделения в программе для анализа кодов условий специального регистра.

Третий метод предполагает объединение команды сравнения и перехода в одной команде. Недостатком такого подхода является то, что эта объединенная команда довольно сложна для реализации (в одной команде надо указать и тип условия, и константу для сравнения и адрес перехода). Поэтому в таких машинах часто используется компромиссный вариант, когда для некоторых кодов условий используются такие команды, например, для сравнения с нулем, а для более сложных условий используется регистр условий. Часто для анализа результатов команд сравнения для целочисленных операций и для операций с плавающей точкой используется разная техника, хотя это можно объяснить и тем, что в программах количество переходов по условиям выполнения операций с плавающей точкой значительно меньше общего количества переходов, определяемых результатами работы целочисленной арифметики.

Одним из наиболее заметных свойств большинства программ является преобладание в них сравнений на условие равно/неравно и сравнений с нулем. Поэтому в ряде архитектур такие команды выделяются в отдельный поднабор, особенно при использовании команд типа "сравнить и перейти".

Говорят, что переход выполняется, если истинным является условие, которое проверяет команда условного перехода. В этом случае выполняется переход на адрес, заданный командой перехода. Поэтому все команды безусловного перехода всегда выполняемые. По статистике оказывается, что переходы назад по программе в большинстве случаев используются для организации циклов, причем примерно 60% из них составляют выполняемые переходы. В общем случае поведение команд условного перехода зависит от конкретной прикладной программы, однако иногда сказывается и зависимость от компилятора. Такие зависимости от компилятора возникают вследствие изменений потока управления, выполняемого оптимизирующими компиляторами для ускорения выполнения циклов.

Вызовы процедур и возвраты предполагают передачу управления и возможно сохранение некоторого состояния. Как минимум, необходимо уметь где-то сохранять адрес возврата. Некоторые архитектуры предлагают аппаратные механизмы для сохранения состояния регистров, в других случаях предполагается вставка в программу команд самим компилятором. Имеются два основных вида соглашений относительно сохранения состояния регистров. Сохранение вызывающей (caller saving) программой означает, что вызывающая процедура должна сохранять свои регистры, которые она хочет использовать после возврата в нее. Сохранение вызванной процедурой предполагает, что вызванная процедура должна сохранить регистры, которые она собирается использовать. Имеются случаи, когда должно использоваться сохранение вызывающей процедурой для обеспечения доступа к глобальным переменным, которые должны быть доступны для обеих процедур.

Типы и размеры операндов

Имеется два альтернативных метода определения типа операнда. В первом из них тип операнда может задаваться кодом операции в команде. Это наиболее употребительный способ задания типа операнда. Второй метод предполагает указание типа операнда с помощью тега, который хранится вместе с данными и интерпретируется аппаратурой во время выполнения операций над данными. Этот метод использовался, например, в машинах фирмы Burroughs, но в настоящее время он практически не применяется и все современные процессоры пользуются первым методом.

Обычно тип операнда (например, целый, вещественный с одинарной точностью или символ) определяет и его размер. Однако часто процессоры работают с целыми числами длиною 8, 16, 32 или 64 бит. Как правило целые числа представляются в дополнительном коде. Для задания символов (1 байт = 8 бит) в машинах компании IBM используется код EBCDIC, но в машинах других производителей почти повсеместно применяется кодировка ASCII. Еще до сравнительно недавнего времени каждый производитель процессоров пользовался своим собственным представлением вещественных чисел (чисел с плавающей точкой). Однако за последние несколько лет ситуация изменилась. Большинство поставщиков процессоров в настоящее время для представления вещественных чисел с одинарной и двойной точностью придерживаются стандарта IEEE 754.

В некоторых процессорах используются двоично кодированные десятичные числа, которые представляются в в упакованном и неупакованном форматах. Упакованный формат предполагает, что для кодирования цифр 0-9 используются 4 разряда и что две десятичные цифры упаковываются в каждый байт. В неупакованном формате байт содержит одну десятичную цифру, которая обычно изображается в символьном коде ASCII.

В большинстве процессоров, кроме того, реализуются операции над цепочками (строками) бит, байт, слов и двойных слов.

Многие организации испытывают постоянные трудности и находятся в постоянном поиске синхронизации целей и задач бизнеса и процессов развития своих информационных систем. Существует как бы "облако неопределенности" между определением организацией и обеспечивающей ее ИТ-инфраструктурой своих целей и задач.

Процесс транслирования этих целей в конкретные ИТ-системы часто носит очень неразвитый характер и ограничивается ежегодным бюджетным процессом, участие в котором представителей бизнеса и ИТ является основным способом общения и взаимодействия.

Рис. 3.1. "Облако неопределенности" между целями организации и информационными технологиями

Архитектура информационных технологий и архитектура предприятия в целом как раз и является основным механизмом интерпретации и реализации целей организации через адекватные ИТ-инфраструктуру и системы. Это достигается через создание определенного количества взаимосвязанных архитектурных представлений. Имеется множество методик описания архитектуры, и все они разбивают архитектуру предприятия на различное количество моделей и определений, которые относятся к таким областям, как бизнес, информация, прикладные системы, технологическая инфраструктура.

Бизнес-модели описывают стратегию организации, структуры управления, требования, ограничения и правила, а также основные бизнес-процессы, включая взаимосвязи и зависимости между ними. Т.е. бизнес-архитектура описывает на уровне предприятия в целом то, как реализуются основные функции организации, включая организационные и функциональные структуры, роли и ответственности.

Архитектура информации определяет ключевые активы, связанные со структурированной и неструктурированной информацией, требующейся для бизнеса, включая расположение, время, типы файлов и баз данных и других информационных хранилищ.

Описывает те системы, которые и обеспечивают необходимый функционал для реализации логики бизнес-процессов организации.

С точки зрения технологической архитектуры , важные модели включают описание ИТ-сервисов, которые требуются для реализации перечисленных выше трех других областей архитектуры. Причем логические модели ИТ-сервисов построены в абстрактной, технологически независимой форме и оставляют свободу для оптимального выбора конкретных технологий.

Но, в конце концов, архитектура предприятия завершается физическими моделями, которые определяются технологиями, аппаратными и программными платформами, выбранными для реализации ИТ-сервисов.

Термин "ИТ-архитектура" может означать множество близких по смыслу, но, тем не менее, различающихся понятий. Для различных людей смысл одного и того же термина может быть разным.

Одно из самых простых (словарь Уэбстера) заключается в том, что ИТ-архитектура – это "способ, который используется для организации и интеграции компонент компьютерной системы".

Еще одно определение заключается в том, что "Архитектура системы состоит из нескольких компонент, внешних свойств и интерфейсов, связей и накладываемых ограничений, а также архитектуры этих внутренних компонент". Итеративное, иерархическое построение архитектуры позволяет решить и еще одну важную задачу – облегчить ее восприятие человеком.

Рис. 3.2. Элементы архитектуры предприятия

"Архитектурный взгляд" на системы (как ИТ-системы, так и бизнес-системы) определен в стандарте ANSI/IEEE 1471-2000 как "фундаментальная организация системы, состоящая из совокупности компонент, их связей между собой и внешней средой, и принципы, которыми руководствуются при их создании и развитии".

В самом общем виде, в соответствии с определениями Gartner, архитектура – это:

1. общий план или концепция, используемая для создания системы, такой как здание или информационная система, или "абстрактное описание системы, ее структуры, компонентов и их взаимосвязей";

2. семейство руководящих принципов, концепций, правил, шаблонов, интерфейсов и стандартов, используемых при построении совокупности информационных технологий предприятия.

Обратите внимание, что первое определение сфокусировано на описании существующих и будущих систем, второе – на процессе их построения.

Еще несколько определений:

1. "Архитектура – это инвестиция в стандарты процессов, технологий и интерфейсов в целях улучшения возможностей организаций и уменьшения стоимости разработки и сопровождения информационных систем. Преимущества инвестиций в архитектуру распространяются на несколько проектов сразу, но не все эти проекты могут быть известны в момент разработки архитектуры";

2. "Корпоративная архитектура ИТ – это видение, принципы и стандарты, которыми организации руководствуются при разработке и внедрении технологий" (Giga Group);

Архитектура ИТ и принципы ее построения, с одной стороны, зависят от общих стратегических планов, бизнес-потребностей организации, общего видения роли ИТ в деятельности организации, а с другой стороны, определяют многие аспекты, такие как принятая практика по планированию капитальных затрат, обеспечение жизненного цикла систем и т.д..

Рассмотрим теперь более подробно, какие отдельные понятия в рамках представления об "архитектуре" существуют, и как они связаны между собой:

иерархия архитектур различных организационных систем;

2. соотношения между объективной реальностью и субъективным восприятием;

3. соотношения между общесистемной архитектурой и частными архитектурами.

Точно так же, как и в строительстве, существуют различные уровни архитектуры (план города, план застройки района, планы отдельных зданий), требуется дальнейшая детализация высокоуровневых определений и классификация архитектуры бизнеса и информационных технологий на различных уровнях. Таким образом, мы можем говорить об архитектуре предприятия в целом, архитектуре уровня отдельных проектов или семейства продуктов, можем говорить об архитектуре отдельной прикладной системы. И в первом, и во втором, и в третьем случае – это все архитектуры. Вопрос заключается в декомпозиции сложных систем и в том, на каком уровне принимаются те или иные архитектурные решения.

Архитектура предприятия определяет общую структуру и функции систем (бизнес и ИТ) в рамках всей организации в целом (включая партнеров и другие организации, формирующие так называемое "расширенное предприятие") и обеспечивает общую рамочную модель (framework), стандарты и руководства для архитектуры уровня отдельных проектов. Общее видение, обеспечиваемое архитектурой предприятия, создает возможность единого проектирования систем, адекватных, с точки зрения обеспечения потребностей организации, и способных к взаимодействию и интеграции там, где это необходимо. Чуть позже мы вернемся к определению понятия архитектура предприятия.

Архитектура уровня отдельных проектов определяет структуру и функции систем (бизнес и ИТ) на уровне проектов и программ (совокупностей проектов), но в контексте всей организации в целом, т.е. не в изолированном рассмотрении индивидуальных систем. Архитектура уровня отдельных проектов детализирует, соответствует и существует в рамках архитектуры предприятия.

Архитектура прикладных систем определяет структуру и функции приложений, которые разрабатываются с целью обеспечения требуемой функциональности. Некоторые элементы этой архитектуры могут быть определены на уровне архитектуры предприятия или архитектуры отдельных проектов (в форме стандартов и руководств) в целях использования лучшей практики и соответствия принципам всей архитектуры в целом.

Рис. 3.3. Уровни принятия архитектурных решений

Отличительной характеристикой решений, принимаемых в отношении архитектуры, является то, что эти решения должны приниматься с учетом широкой, или системной, перспективы. Любое решение, которое может быть принято локально (например, в рамках подсистемы), не является архитектурным для системы в целом. Это позволяет делать различие между детальным проектированием и принятием решений по поводу практической реализации системы, с одной стороны, и архитектурными решениями – с другой. Первые решения имеют локальное влияние, а вторые – систематическое. Поэтому для проектных решений нужна соответствующая более широкая перспектива, позволяющая учесть системное влияние решений более высокого уровня, что дает возможность достичь желаемого уровня компромиссов и соглашений между составными частями для обеспечения должного уровня качества системы в целом.

Например, если система, которую мы рассматриваем, является прикладной программной системой, то свобода принятия решений, которые могут приниматься на уровне отдельных ее компонент или модулей, должна быть предоставлена соответствующим разработчикам этих подсистем.

Архитектор прикладной системы должен рассматривать вопросы, которые важны для системы в целом.

Если предметом рассмотрения является архитектура проекта или некоторого решения (например, проект создания портала организации, который интегрирует информацию из некоторого количества информационных систем), то решения по поводу архитектуры отдельных прикладных систем должны приниматься, соответственно, разработчиками этих систем. На уровне архитектуры проекта должны рассматриваться только те вопросы, которые имеют систематическое значение или важны для проекта в целом. Например, в нашем примере с порталом это могут быть решения о структуре метаданных, которыми должны руководствоваться все прикладные системы для того, чтобы информация из этих систем могла бы быть опубликована на едином портале.

В этом смысле, чтобы еще раз уточнить предмет содержания данного курса, можно сказать, что мы обсуждаем вопросы и подходы, которые относятся, в основном, к уровню предприятия в целом. При этом под предприятием понимается организация (или государственное ведомство) со всей совокупностью ее информационных систем, либо государство (регион, город) с соответствующей совокупностью информационных систем ведомств.

Определяющей характеристикой, которая отличает архитектуру предприятия (или Корпоративную архитектуру) от других типов архитектур является соответствующий корпоративный масштаб и охват. Она пересекает и пронизывает все внутренние организационные границы: границы различных бизнес-подразделений и границы отдельных функций.

Каждая информационная система представляет собой сложный, комплексный объект, который к тому же динамически изменяется во времени. Таким образом, архитектура будет представлять собой некоторую модель реальной системы, которая динамически изменяется, сохраняя соответствие оригиналу, как показано на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Архитектура как модель реальной информационной системы

Второй постулат заключается в том, что выделяются два понятия:

1. собственно архитектура информационной системы – как объективная реальность, включающая существующие компоненты и их связи;

2. описание архитектуры (architecture description) – отражение объективной или планируемой реальности в какой-либо документированной форме.

Взаимосвязь этих понятий иллюстрируется на рис. 3.5

Рис. 3.5. Описание архитектуры как проекции реальности

Разделение этих понятий приводит к интересным следствиям. Архитектура системы (внешняя область – Рис. 3.5) по определению является бесконечно сложным, глубоким и неявным понятием. Только часть этого общего понятия, которая в принципе доступна для восприятия архитекторами, может быть переведена в явную документируемую форму – модель или набор моделей с неизбежными упрощениями, ограничениями и субъективными искажениями.

Таким образом, ИТ-архитектура существует независимо от предпринимаемых в организации проектов по ее описанию, упорядочиванию и развитию. Обратимся еще раз к аналогии со строительством: отсутствие решений в области ИТ или бессистемное их принятие на практике приводят к появлению "зоопарка" аппаратных средств и приложений, напоминающих спонтанную застройку в условиях отсутствия градостроительных планов, появление вагончиков и "шанхаев" со всеми вытекающими последствиями.

В дальнейшем мы будем использовать термин "архитектура", который, в зависимости от контекста, может означать как существующую реальность, так и соответствующее описание.

Еще одно формальное определение приведено в стандарте IEEE 1471 Института инженеров-электриков и электронщиков, который предоставляет метамодель для определения архитектуры.

Этот стандарт определяет такие абстрактные элементы архитектуры, как представления, системы, среды, обоснования, заинтересованные стороны и т.д. в соответствии со схемой, показанной на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Рамочная модель разработки архитектуры по IEEE 1471

В соответствии с этим представлением система обладает некоторой архитектурой, которая может быть определенным образом описана с различных точек зрения в зависимости от интереса тех людей (участников), которые рассматривают архитектуру системы. Каждой точке зрения на архитектуру системы соответствует определенное представление, основу которого составляет некоторый набор моделей.

Разработки системной архитектуры близко по смыслу понятию Системное проектирование. Вообще говоря, Системное проектирование (Systems Engineering – это междисциплинарный подход и средства, предназначенные для создания успешных систем. Он фокусируется на определении нужд потребителя и требуемой функциональности в начале цикла разработки, на документации требований, с переходом к конструкторскому синтезу и комплексной аттестации системы при полном учете таких проблем, как функционирование, производительность, испытания, изготовление, затраты и планирование, обучение и сопровождение, вплоть до вывода из эксплуатации. Системное проектирование интегрирует все нужные дисциплины и группы специалистов в командные усилия, формируя структурированный процесс разработки, который выполняется от создания концепции до осуществления продуктивной работы системы. В системном проектировании учитываются как нужды бизнеса, так и технические потребности всех клиентов для получения качественного продукта, который отвечает потребностям пользователей.

Под "программной архитектурой" , опять же в зависимости от контекста, может пониматься как архитектура взаимодействия приложений в рамках информационной системы предприятия (т.е. архитектура приложений), так и архитектура программных модулей или архитектура взаимодействия различных классов в рамках одного приложения. Каждая из отмеченных архитектур, в свою очередь, может рассматриваться с тем или иным уровнем детализации и под определенным углом зрения. Так, для программной архитектуры традиционными являются следующие перспективы или уровни описания архитектуры:

1. концептуальная архитектура определяет компоненты системы и их назначения, обычно в неформальном виде. Это представление часто используется для обсуждения с нетехническими специалистами, такими как руководство, бизнес-менеджеры и конечные пользователи функциональных характеристик системы (что система должна уметь делать, в основном, с точки зрения конечного пользователя);

2. логическая архитектура выделяет, прежде всего, вопросы взаимодействия компонент системы, интерфейсы и используемые протоколы. Это представление позволяет эффективно организовать параллельную разработку;

3. физическая реализация , которая описывает привязку к конкретным узлам размещения, типам оборудования, характеристикам окружения, таким как, например, используемые операционные системы и т.п.

Все эти "частные" архитектуры – системная архитектура, программная архитектура – представляют, тем не менее, существенный интерес для нашего внимания, так как опираются на одни и те же подходы и методы, а также используют сходные средства описания и представления результатов.

Архитектура предприятия (Корпоративная архитектура)

Архитектура - это искусство возводить здания, сооружения и их комплексы для обслуживания социально-бытовых и идейно-художественных потребностей человеческого общества.

Задача архитектора - создание (иногда-совместно с инженером) самого замысла предпринимаемой постройки. Когда возникает потребность в каком -либо, здании, например, для жилья, школы или учреждения, и выбрано место для его постройки, то из всего многочисленного коллектива, которому предстоит потрудиться над его возведением, первом приступает к работе архитектор. Он составляет проект этого здания, отвечающий всем практическим требованиям, предъявляемым к нему условиями отводимой территории, назначением здания, отпускаемыми средствами и т.д.

Архитектор, разрешая практическую задачу, ставит одновременно и художественные цели, т.е. стремиться выразить в художественных формах определенное идейное содержание и придать зданию или сооружению такой облик, которой будет активно воздействовать на сознание людей.

Произведениями архитектуры являются здания различного назначения, отдельные фрагменты городской застройки и пространственная организация городов в целом, инженерные сооружения (мосты, радио- и телевизионные башни, трубы и т.п.), а также сооружения, предназначенные для художественного обогащения и благоустройства внешнего пространства (монументы, подпорные стены, террасы, набережные).

Архитектурное искусство воздействует на эмоции и сознание людей. Внешний облик зданий осознается зрителем как легкий или тяжеловесный, монументальный или интимный. Находясь внутри здания, человек воспринимает особенности решения его пространства как подавляющего или возвышающего, уютного или дискомфортного. Зная художественные закономерности архитектурного формообразования, архитектор предрешает в процессе проектирования задуманное эмоциональное воздействие здания или комплекса зданий.

Конструкция является основным компонентом архитектуры независимо от того, что строятся - жилище, гражданское или промышленное здание. Во всех случаях с помощью определенных материалов ограничивается некоторый объем и организуется внутреннее пространство для тех или иных целей. Возведенное сооружение должно иметь конкретное функциональное назначение и быть способным противостоять силам природы. Кроме этих утилитарных целей человек всегда стремился удовлетворить и эстетические требования, которые иногда превышали требования прочности и экономичности.
В настоящее время человеку служит множество зданий и сооружений, которые можно разделить на 3 группы: жилье дома; общественные постройки; производственные объекты.

Существует еще и архитектура «малых форм» (открытие лестницы и площадки, бассейны и фонтаны, навесы и беседки). «Малая» и «большая» архитектура связывается воедино искусством градостроителя.

Градостроитель - это композитор города. Композиция здания очень важна. От нее в первую очередь зависит впечатление, которое производит архитектурное сооружение. Сочетание различных объемов - высоких и низких, прямолинейных и криволинейных, чередование пространств - открытых и закрытых вот основные приемы, которыми пользуется зодчий, создавая архитектурные композиции.
В современной архитектуре происходит перестройка традиционных методов проектирования. На основе использования результатов ряда научных дисциплин (демографии, социологии, антропологии, эргономики, климатологии, строительной физики, строительной механики и др.) их системного анализа и обобщения формируются основы научной методики проектирования зданий и сооружений.

Технический прогресс в строительстве требует от инженера-проектировщика создания, новых рациональных конструктивных решений освоения, прогрессивных методов расчета конструкций, повышения эффективности проектных работ.

Семь чудес света в представлении античного общества - наиболее прославленные достопримечательности архитектуры и природы. Это (в порядке древности):

1. Египетские пирамиды в Гизе (ок 2700-1780гг. до н.э.);
2. Террасные висячие сады Семирамиды в Вавилоне (605-562гг. до н.э.);
3. Храм Артемиды в Эфесе (ок 550 до н.э.);
4. статуя Зевса в Олимпии (ок 430г. До н.э.);
5. Мавзолей в Галикарнасе (ІV в до н.э.);
6. статуя бога Солнца Гелиоса на о Родос (так называемый Колосс Родосский) высотой 37м. (ок.292-280гг. до н.э.);
7. Фараоский маяк в Александрии вероятность высотой 143м (ок 280г. до н.э.).

К сожалению, большинство из этих памятников больше не существует. На протяжении столетий неоднократно предпринимались попытки расширить круг чудес. К ним пытались причислить и Эйфелеву башню, статую Свободы в Америке, Останкинскую телебашню, Великую китайскую стену, канала и т.д. Китайская стена является крупнейшим сооружениям всех веков и народов. Безусловно, многие из технических достижений современности (например, эксплуатационный тоннель под Ла-Маншем) весьма значительны. Тем не менее опровергнуть мнение пока не удалось.
К числу, чудес можно отнести и Казахстанских сооружений: Высокогорного катка и селе защитную плотину на «Медео».

Первые города мира

После того как около 11 тыс. лет назад на Ближнем Востоке люди стали переходить на оседлый образ жизни, семьи выросли, размер поселений увеличился, появились первые города. В общинах развивалось разделение труда - ремесленники изготавливали необходимые для жизни вещи, руководители управляли жизнью общины. Люди приходили в город покупать и продавать не только выращенные в его окрестностях продукты питания, но и металлические изделия, одежду, ювелирные украшения, пряности и многое другое.

Какой город является самым древним в мирес полной достоверностью это неизвестно, но одним из самых древних является город Иерихон в Израиле: на ближнем востоке неподалеку от мертвого моря. Развалины некоторых городских стен имеют возраст более 11 тыс. лет. Это были массивные каменные сооружения высотой 7м. люди жили в нем примерно до 1500 года до н.э. Около 7 тыс.лет назад на Ближнем Востоке было много и других городов.

Первые поселения городского типа в Китае две цивилизации возникли в Азии - в Китае и в Индии. Китайская цивилизация начала развиваться более 7 тыс. лет назад, когда люди из племени шан-инь построили первые поселения в долине реки Хуанхэ (Восточный Китай).
Первые города имели немалые размеры (до 6 кв. км.) и часто имели солидные стены.

Чатал-Хююк в Малой Азии на территории современной Турции является одним из самых древних городов мира (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 Город Четал-Хююк расположенный на территории Турции

Eго точный возраст неизвестен, но сохранившиеся остатки датируются 6250г до нашей эры. Для защиты от нападений дома строили вплотную друг к другу, а вход в них находился на крыше. В случае опасности лестницы убирались.

Отрар (Турарбанд, Турар, Тарбанд, Фараб) средневековый (V-ХV) город в Южном Казахстане. Город Отрар известен всему миру как великий город, расположенный на Великом Шелковом пути соединяющий Китай с Центральной Азией и Сибирью. Китайский шелк был основным торговым товаром. Великий Шелковый путь - караванная дорога, которая появилась во втором веке до нашей эры и проходила из Сианя через Ланьчжоу и Дуньхуан, а затем раздваивалась: северная дорога, проследовав через Турфан, пересекала Памир, шла в Фергану и казахские степи; южная проходило мимо озера Лобнор по южной окраине пустыни Такла-Макан через Яркенд и Памир (в южной части) и вела в Бактрию, а оттуда - в Парфию, Индию и на Ближний Восток.

Протяженность Великого Шелкового пути превышает 7 тысяч км. До наших дней сохранились исторические сведения об Отраре как о центре науки и образования (медресе, мечети), искусства и архитектуры. Всемирно известная Отрарская библиотека находилась в этом городе.
Город был окружен стеной, имел три въезда. В эпоху завоеваний Чингисхана Отрар был полностью разрушен (1220г). В начале ХVІ века город перешел к казахом.
Город Хива расположен в Узбекистане на левом берегу Амударьи. В ІХ-Х веках Хива была столицей Хорезма. В Хиве трудились такие великие ученые-энциклопедисты, как Мухаммед аль - Хорезми, Абу Райхан Бируни, Абу Али ибн Сина (Авиценна). Величественные дворцы, мавзолеи, мечети и минареты образовали лучшие архитектурные ансамбли.

Одним из древнейших городов Казахстана является Тараз (рис. 1.2.). Остатки которого скрыты под застройками современного города Тараз. Город расположен на реке Талас и впервые упомянут византийским послом Земархом в 568 году. Через несколько десятков лет, в 630 году о нем сообщает китайский путешественник Сюань-Цзан, назвавший Тараз важным торговым центром, стоящим на Великом Шелковом пути. В VІІІ веке Тараз известен под названием Аргу-Талас, Алтын-Аргу-Талас-улуш, Талас-улуш. Тараз является укрепленным торговым городом с хорошо развитым ремесленным производством. Тараз был знаменит своей общественной баней, построенной в ХІ-ХІІ веках, которая отличалась оригинальной планировкой.

Рисунок 1.2 Древний город Тараз

В конце XIII века Тараз продолжал оставаться важным центром в монгольской империи, а затем в державе Тимура. Был он известен и позднее, вплоть до XVI века, когда земли Семиречья вошли в состав Казахского ханства.

1856г. город получил новое название Аулие-Ата «Святой дед» а в 1936 в январе был переименован в г. Мирзоян (в честь тогдашнего первого секретаря Казахстана).
В мае 1938г. городу было дано название Жамбыл, в честь народного акына Ж. Жабаева. И это название город носил до 8 января 1997 годы, когда Президент Республики Казахстана Н.А. Назарбаев принял исторический указ о переименовании г.Жамбыл в город Тараз.

Туркестан (Ясы) - средневековское (V-VІ) городище на восточной окраине современного города Туркестана в Шымкентской области. Впервые упоминается в источниках со второй половины ХVІ века с того момента, как город стал столицей Казахского ханства. В Х веке в районе Туркестана был известен город Шавгар, который являлся пригородном селением. В XIV веке центральное положение в этом регионе занимает город Ясы, который являлся пригородным селением Шавгара. Период расцвета Ясы приходится на ХVІ -ХV века, когда город интенсивно разросся, чему в немалой степени способствовал рост товарно-денежных отношений, вытеснявших натураль-ный обмен. Ясы в середине века имели собственный монетный двор.

Средневековые историки в начале ХVІ века упоминают о нем как о столичном городе правителей округа и крупном торговом центре, который также как и другие присырдарьинские города, постоянно был в центре военных столкновений. За него сражались с правителями Мавераннахра-Тимуридами- ханы Ак-Орды в ХIV -ХV веках. Именно на территории древнего Туркестана находится мавзолей- мечеть Кожа Ахмеда Яссауи - святыня мусульман всего мира, возведенная по воле Эмира Тимура. Здесь же находятся усыпальницы казахских ханов.

2. Эпохи и стили архитектуры

3. Архитектура как памятник культуры и истории

Заключение

Список литературы

Введение

Как известно, сформулированный в свое время Г. Гегелем закон неравномерности развития, видов искусства проявляется в том, что иерархия видов искусства весьма подвижна и часто слабо связана с изменениями в социально-политических и экономических аспектах общественной жизни. В результате в культурном поле появляется доминирующий вид искусства, который в той или иной мере «настраивает» художественную деятельность в целом, накладывая на нее отпечаток своей специфики.

Выдвижение определенного вида искусства на вершину иерархии, видимо, связано с его способностью наиболее полно и адекватно представить господствующую в обществе картину мира. Так, например, средневековой картине мира с ослабленной временной координатой полнее всего отвечают пространственные виды искусства - храмы, украшенные скульптурой. Доминирующее положение в картине мира современного человека фактора времени приводит к выдвижению на первый план временных и пространственно-временных видов искусства.

Но в каждый момент времени художественная культура представляет собой динамичную и самосогласованную систему с взаимодействующими между собой элементами. В результате появления новых элементов - например, видов искусства, основанных на достижениях научно технического прогресса - меняется структура системы культуры и функции отдельных ее элементов, но в том или ином виде все элементы культуры, включая и самые архаичные, все же сохраняются, хотя, может быть, и в измененном виде.

Цель данной работы – рассмотреть один из пространственных видов искусства – архитектуру.

Выявить понятие и сущность архитектуры;

Рассмотреть развитие архитектуры в различные исторические периоды;

Изучить вопросы архитектуры как культурного памятника.

1. Понятие и сущность архитектуры

Архитектура - художественно-образная организация пространства на основе строительных конструкций. Следует отличать утилитарное строительство и соответствующее этой технической деятельности понятие конструкции от архитектуры как художественного творчества в камне, дереве и глине. Архитектор оперирует понятием композиция и использует выразительные (композиционные) средства: метр и ритм, симметрию и асимметрию, отношения величин и пропорции. Этим средствам соответствуют приемы акцентирования, уравновешивания, пропорционирования.

Архитектуру относят к бифункциональным (двойственным) искусствам, в композиции которых соединяются утилитарная и художественная функции. Их сочетание и взаимодействие определяются жанром архитектурного творчества (сакральная, или храмовая, архитектура, дворцовые, жилые здания, технические сооружения).

Архитектуру также относят к пространственным видам искусства, точнее было бы сказать - к пространственно-временным, поскольку архитектор организует массы, объемы, линии, силуэты не только в трехмерном пространстве, но и во времени восприятия композиции зрителем. Только в движении, то есть во времени и направленности разворачивания композиции в пространстве, при меняющихся в определенной последовательности точках зрения, прохождении зрителем вдоль, вокруг и внутрь здания, раскрывается замысел, идея и художественный образ архитектурной композиции. В этом смысле, как отмечал теоретик архитектуры А. И. Некрасов, не камень или дерево, а пространство и время являются композиционным материалом, главным же художественным средством - организация движения .

Соответственно этому все архитектурные композиции можно разделить на два типа: «пребывания в пространстве» и «продвижения в пространстве». К первому типу относят центрические и зальные композиции, ко второму - аллеи, галереи, анфилады, аркады. Отнесение архитектуры к «неизобразительным искусствам» весьма спорно. В сравнении с живописью, скульптурой, графикой архитектор действительно (за исключением декоративных деталей) не изображает конкретные предметы. Зато архитектура способна не только выражать, но и изображать абстрактные, возвышенные идеи и образы: вознесения, возвышения духа, полета души, силы, мощи, спокойствия, уверенности. Такие образы передать непосредственно, минуя эзопов язык аллегорий, не может ни живописец, ни скульптор. Поэтому Б. Р. Виппер называл архитектуру «в высшей степени изобразительным искусством» . Художественный смысл искусства архитектуры заключается, таким образом, в преображении утилитарной строительной конструкции в композицию. К примеру, опорный столб, выдерживающий тяжесть перекрытия, представляет собой оптимальную, прочную и надежную строительную конструкцию, а колонна, выражающая идею духовного сопротивления тяжести и вознесения к небу, есть архитектурный образ, композиция.

Внешне эти формы выглядят почти одинаково, но содержание их различно. Это различие определяется в теории архитектуры понятием ордера. Здесь и проходят границы архитектуры как художественного творчества. Отсюда также традиционные сравнения архитектуры с космосом, возникающим из хаоса, «очеловеченной материей», каменной книгой человечества, застывшей музыкой.

2. Эпохи и стили архитектуры

Итальянское Возрождение – переломная эпоха в развитии искусства конца XV - начала XVI в. В архитектуре ознаменовалась обращением к античному наследию и переосмыслением архитектурных композиций Древнего Рима, в первую очередь ордерной системы. Архитектура Итальянского Возрождения включает два основных периода: флорентийский (вторая половина XV в., или кватроченто, - «четырехсотые годы») и римский (начало XVI в., или чинквеченто, - «пятисотые годы»). Французское название эпохи - Ренессанс. Флорентийский период, или тосканское Возрождение, отмечен влияниями средневековых традиций и новаторской деятельностью Ф.Брунеллески, впервые в итальянской архитектуре соединившего римскую арку с арабским приемом опоры арок непосредственно на капители колонн. Крупнейшим теоретиком архитектуры был Л. Б. Альберти. Римский период начался с деятельности Д. Браманте - автора первого проекта храма Св. Петра в Риме.

В архитектуре Итальянского Возрождения разработаны новые типы зданий: палаццо (городской дворец), центрический храм, загородная вилла, а также композиционные приемы. По-особенному складывалось развитие архитектуры в других городах Италии, например в Венеции. Благодаря творчеству Д. Браманте, Рафаэля, А. Палладио в XVI в. в Италии были созданы основы архитектуры Классицизма, но уже с середины XVI в., прежде всего в творчестве Микеланджело, формируется стиль Барокко, другие зодчие склоняются к Маньеризму . Итальянское Возрождение включает в себя различные традиции, тенденции развития, художественные направления и стили. Следовательно, словосочетание «Итальянское Возрождение» не является названием стиля, а только обозначает определенную историческую эпоху.

Классицизм – художественное направление, ориентированное на рациональное композиционное мышление, нормы ясности, целостности, простоты, уравновешенности, тектоничности, статичности и замкнутости формы. В большинстве случаев в качестве образца выбирается искусство античной классики. В истории архитектуры нормы Классицизма сложились в эпоху Высокого Возрождения в Италии (начало XVI в.), программно в качестве художественного направления были оформлены в искусстве Франции второй половины XVII в. Поэтому западноевропейская архитектура классицизма второй половины XVIII в. («вторая волна» Классицизма) называется Неоклассицизмом. В Италии, Франции, Германии, России художественное направление Классицизма порождало в различные исторические периоды разные историко-региональные художественные стили классицистической архитектуры .

Неоклассицизм – историко-региональный стиль классицизма, получивший распространение в Италии и Франции во второй половине XVIII в. (в этих странах классицистический стиль возникал не впервые, отсюда название). В русской архитектуре этот же период принято именовать Классицизмом (неоклассическое течение в России сформировалось в начале XX в).

Готика - художественный стиль западноевропейской архитектуры XIII-XV вв. Связан в первую очередь с изменениями композиции средневековых кафедральных соборов. Название возникло позднее, в эпоху Итальянского Возрождения (готами древние римляне называли германские племена «к северу от Альп»). Новшества готического стиля связаны с деятельностью аббата Сюжера в церкви Сен-Дени к северу от Парижа (1136-1140), строительством собора в Дареме, Англия (ок. 1133), собора Нотр-Дам (Парижской Богоматери). Стремительный рост населения европейских городов в XII- XIII вв. требовал возведения больших кафедральных соборов (чтобы под их сводами смогло собраться на воскресную мессу все население города). Однако простое увеличение размеров приводило к обрушению тяжелых каменных сводов из-за усиления бокового распора, действующего на стены. Требовалась новая конструкция.

Постепенно, опытным путем, облегчая своды введением каркаса из нервюр (франц. - ребро), системы наружных опор из контрфорсов (франц. – «противосила») и аркбутанов (франц. - арка + связка, крайняя опора), удалось значительно ослабить боковой распор. Тяжесть сводов передавалась с помощью аркбутанов (в форме полуарки) на контрфорсы - ряды опорных столбов, вынесенных за пределы объема здания. Это позволило значительно увеличить пространство храма, а внутренние опоры превратить в тонкие пучки колонн. Стены освобождались от нагрузки, появилась возможность прорезать их большими окнами - так возникли готические витражи. Пространство стало легким и светлым. 150-метровая длина собора, высота сводов 40-50 м, высота башен 80 м становились нормой. Каменные своды неимоверной тяжестью давили вниз, но человек, находящийся внутри, видел только уносящиеся вверх тонкие пучки колонн, теряющиеся в вышине нервюры, яркие потоки света, льющиеся сквозь цветные стекла витражей. Так возникал художественный образ вознесения души к небу - образ, противоположный прозаическому действию строительной конструкции, уравновешивающей силы, направленной сверху вниз. Поэтому готический стиль - яркий пример метафизики искусства архитектуры, художественного преображения строительной конструкции.

от лат. "архитектура" и др.-греч. "архитектон") - это искусство проектировать и строить здания, сооружения и их комплексы. Под А.

понимается и художественный характер построек, и то, насколько удачно она вписана в окружающую местность и т.п. Вместе с тем А. направлена на разрешение практических, утилитарных задач строительной деятельности человека (см. глинобитная и деревянная А.

Отличное определение

Неполное определение ↓

Архитектура

гр., архи - главный, тектор - строитель) предмет и результат эстетической деятельности человека, связанной с орг-цией комфортной среды его обитания средствами стр. Подразделяется на градостр., ландшафтную арх., арх. произв., гражд., жилых и культовых зданий и сооружений. Возникновение А. на У. связано с колонизацией региона рус. и проникновением рус. стр. культуры. Первые военно-оборонительные пос. строили новгородцы для сбора дани с местного нас. в сев. Приуралье. В летописях упоминаются г.Хлынов (Вятка, 1374) и г. Анфаловск (1398-1409). В XVI в. нач. организованная колонизация У., опорными пунктами к-рой являлись "государевы остроги". В нач. XVI в. ц. колонизации находился в Покче, с 1535 - в Чердыни. В сеть острогов вошли Канкор (1558), Орел-городок (1564), Нижне-Чусовской (1568), Сылвенский и Яйвенский, Очерский (1597), Верхне-Чусовской городки (1610). Вдоль Камы для защиты торг. путей была возведена др. цепь оборонительных пос.: Уфа (1574), Сарапул (1556), Бирская и Табынская крепости. Путь в Сибирь охранял Верхне-Тагильский городок (1583), крепости Лозьва (1590), Верхотурская (1598) и Туринская (1600). Активная колонизация сопровождалась стр. крепостей и острогов и требовала создания новых укрепленных пунктов в Зауралье: Невьянская (1621), Ницинская (1624), Тагильская (1625), В.-Ницинская (1632), Ирбитская (1633), Мурзинская (1639), Пышминская (1646), Чусовская (1656) крепости, Катайский острог (1655), Челяб. острог (1658), Шадринский острог (1662), Царево городище (Курган, 1662), Камышловская (1666-1667), Красноярская (1670), Арамильская (1675-1676), Новопышминская (1680), Багарякская (1698), Белоярская (1695) крепости. В Приуралье возведены Кунгурский (1649), Торговинский и Кишертский острожки. В первой пол. XVIII в. для защиты от киргиз-кайсаков на Юж. У. были выстроены оборонительные линии: Закамская (1732), Самарская (1736-42), Екат. (1737), Старая Ишимская (1737), Сакмарская (1739-42), Верхне- и Нижне-Уйские (1737), влившиеся позже в Оренб. линии. Крепости и остроги вплоть до XVII в. возводились по традициям зодчества ц. России на возвышенных местах в точке слияния рек. Они имели неправильную конфигурацию, обносились деревянными стенами с башнями по углам и в местах въездов. Ряд крепостей и острогов в месте пересечения торг. путей имели посады с кварталами купцов и ремесленников и позже переросли в первые ур. гг. (Вятка, Чердынь, Верхотурье, Кунгур, Ирбит, Уфа и т.п.). Крепости XVIII в. строились с учетом европ. традиций, имели регулярную геометрическую планировку по всем правилам фортификационного иск-ва. Посад многих из них имел регулярный план. Крест. пос. делились на починки, дер. и с., их застройка носила самый разнообразный характер в соответствии с традициями нар. зодчества и климатом мест переселения (народное жилище). Проникновение христианства на У. сопровождалось стр. мон.: Пыскорский-Преображенский мон., переведенный в Канкор (1570-79), Николаевский мон. в Верхотурье (1604), Далматов мон. (1644) и др. Мон. У. также возводились по традициям оборонного зодчества ц. России, постепенно перестраивались в камне, занимая видное место в гор. застройке. Оборонительная роль пос. У. к концу XVIII в. была исчерпана. Однако этот период наложил сильный отпечаток на выразительность планировки и застройки адм.-торг. гг. У., оставив такие замечательные произв. арх., как Верхотурский кремль, Оренб. и Николаевские крепости, Николаевский мон. в Верхотурье, Далматов мон., возведенные в лучших традициях рус. зодчества. Указанный период дал У. своеобразные школы мастеров арх. (Гусев Т.М., Гулков Е.Д., Стафеев А.Д., Сорока И.Б.). Помимо мон., христианизация У. активно шла путем стр. отд. храмов в гг. и сел. пос. На ранних этапах сооружались деревянные церкви клетского типа (церкви с. Пянтег - XVII в., с. Янидор -1707, Чердынский р-н). Первые каменные храмы несли черты моск. и ярославского зодчества с местной интерпретацией (Троицкий собор в Соликамске, 1684-97). В XVIII в. на У. проявились стилевые особенности моск. барокко (церковное зодчество). Возросло число мастеров-каменщиков, создавших замечательные пам. А. XVII-XVIII вв. (Вешняков Л.А., Горбовский И., Кичигин А., Корсаков Л., Кремлев И.Т.). Пром. освоение У. началось с осн. посадскими людьми Калинниковыми соляного городка Усолье Камское. С передачей Строгановым земель сев. Прикамья стали интенсивно осваиваться соляные месторождения, появились первые пром. пос.: Новое Усолье, Дедюхин. Пром. сооружения этого периода строились преим. в дереве и не сохранились. Вторая волна пром. освоения У. нач. в XVIII в., когда было построено св. 200 мет. з-дов. У. превратился в осн. мет. базу России. Большинство мет. з-дов позже переросли в гг. и положили нач. особой арх.-градостр. культуре У. (пром. архитектура). В теч. XVIII в. сложились градостр. принципы и новые для России типы зданий и сооружений. Каменное стр. в пром. гг. У. нач. в осн. в конце XVIII в. после пожаров Пугачевского восст. За осн. принципы планировки и застройки пром. гг. были взяты положения Комиссии о строении С.-Петербурга с идеями регулярного европ. градостр. Поэтому большинство пром. пос. У. получили регулярный план с четким функциональным зонированием. Однако в отличие от адм.-торг. и оборонительных пос. ц. г. формировал з-д с системой предзаводских площадей. В первой пол. XIX в. на ур. з-дах работала плеяда талантливых арх. - выпускников С.-Петерб. акад. художеств (Комаров А.З., Луценко К.А., Подъячев И.М., Малахов М.П., Чеботарев А.П., Дудин С.Е., Тележников Ф.А., Свиязев И.П.). Эти арх. горного ведомства привнесли в пром. гг. У. высокую культуру классической арх. и создали уникальные пром.-селитебные ансамбли европ. уровня. Данные ансамбли до сих пор формируют ц. гг. Екат., Нижнего Тагила, Ижевска, Воткинска, Невьянска, Златоуста, Кыштыма, Каслей, Каменска-Ур., Белорецка, Очера, Алапаевска и др. Арх. горного ведомства, их ученики приняли активное участие и в застройке сложившихся адм.-торг. гг. У., разработав ген. планы их развития и гл. классические ансамбли гор. ц. (гражданская архитектура). Вторая пол. XIX - нач. XX в. в связи с интенсивным развитием капиталистических отношений, бурным ростом нас. пунктов отмечена реализацией ген. планов гг. На смену классической А. пришли национально-романтические поиски. В нач. XX в. в А. утвердился стиль модерн, наиб. полно отразивший процесс пром. рев. На смену арх. горного ведомства пришли горные и гражд. инженеры. Акцент в развитии А. У. был перенесен на среду гор. ц. и узлы транспортных коммуникаций. Этот период характеризуется появлением на У. новых типов зданий: гимназии, театры, доходные дома, банки, клубы, больн., школы, уч-ща, вокзалы, порты, депо, пассажи, торг. ряды. Среди ур. инженеров и арх. выделяются яркие таланты перм. арх. Турчевича А.Б., вятского арх. Чарушина И.А., екат. арх. Дютеля Ю.О. Сов. этап развития А. на У. характеризуется индустриализацией региона и привлечением средств не только в пром., но и в гражд. и жилое стр. Особенно продуктивны были 1920-е - нач.30-х - время активной работы пионеров сов. арх., развивающих творческие концепции конструктивизма. Произошла окончательная специализация А. на пром. и гражд. Складывались осн. принципы сов. градостр.: районная планировка, зонирование тер., специализация и кооперация произв., единые системы транспортного и бытового обслуживания, озеленения и благоустройства, крупные ансамбли и комплексы. Создавалась система типового проектирования, возникали крупные гос. проектные ин-ты. В пром. проектировании ведущее место занимал гос. проектный ин-т "Промстройпроект", где работали арх. Мыслин В.А., Зильберт А.Э., Надеждин В.П., Щербаков С.Н., Бурдунин В.С., Дементьев В.Е., Жукова Н.П. и др. Проекты крупных технологических агрегатов Магнитогорского з-да разрабатывали арх. Соколов В.Д., Гофман В.Л., Лубнин А.И., Тихонов Н. и др. Эти агрегаты послужили типовой осн. для пром. стр. и на др. ур. з-дах (промышленная архитектура). Показательной явилась работа по проектированию Большого Свердл. - ц. Ур. обл. Здесь была реализована идея о социалистическом г. с крупными жил. комплексами-коммунами, адм.-жил. блоками, дворцами, стадионами, клубами, мед. городками, втузгородками и т.п. По размаху проектирования и стр. в эти гг. Свердл. занимал одно из ведущих мест в стране. К проектированию сооружений в гг. У. было привлечено внимание видных лидеров конструктивизма: Мейер Г., Фридман Д.Ф., Гинзбург Н.Я., Соколов В.Д., Антонов Н., Голосов И., Корнфельд Я., Оранский П.В. К выдающимся произв. этого времени можно отнести "Городок чекистов", стадион "Динамо", комплекс Уралобкома с жил. домом обл. совета, клуб строителей, комплексы-коммуны по пр.Ленина, и ул.Малышева (гражданская архитектура). Изменение стилевой направленности сов. А. в 1930-е в сторону неоклассики затормозило развитие арх. творчества в СССР. Однако этот период дал много для А. гг. У., которые получили крупные градостр. ансамбли своих ц. и гл. улиц, гармонично сочетающиеся с классическим наследием первой пол. XIX в. Многие зодчие-конструктивисты изменили свои творческие взгляды в связи с соц. заказом, искренне увлеклись освоением классического прошлого. В этот период на У. были заложены основы проф. арх. образования. Открылись архитектурно-стр. техникумы в Перми и Свердл., а в 1949 в УПИ - арх. специальность, давшая нач. Ур. арх. школе. Основателем ее является арх., проф. Бабыкин К.Т. На базе этой специальности в 1967 был создан второй в стране самостоятельный вуз (Свердловский архитектурный ин-т). САИ качественно изменил ситуацию на У. в подготовке квалифицированных арх. С 1960-х гос. политика в обл. стр. исключила А. из сферы иск-ва. На смену диктата полит. приходит диктат стройиндустрии и жесткой экономии. Типовое стр. активно внедряется в массовую застройку гг. У. в ущерб худ., экологическим и комфортным качествам. Единый заказчик и подрядчик в лице гос-ва не оставляет места арх. творчеству. Гос. монополизм привел к резкому снижению качества стр., его технология испытывает период глубокого застоя. В этих условиях арх. творчество замыкается в стенах вузов и приобретает форму "бумажной А.", оторванной от стр. практики. Современные концепции А. и градостр. не получают реализации. Некачественная застройка гг. встречает в 1970-е шир. протесты общественности, особенно в ист. гг. У. В качестве инструмента защиты ист. ц. гг. и пос. в это время выступают охранные зоны и зоны регулирования новой застройки. Появляются арх.-этнографические муз. в пос. Хохловка Перм. обл. и с. Нижняя Синячиха в Свердл. обл. Первые берут на себя роль резервации недвижимых пам. А., вторые - становятся формой физ. сохранения пам. нар. зодчества путем переноса их в муз.-заповедники. Недооценка арх. наследия привела к утрате на У. мн. тыс. пам. А. и объектов ценной ист. застройки. Грубым искажениям подверглись ист. ц. гг. Перми, Челяб., Ижевска, Воткинска, Кургана, Камышлова, Туринска, Невьянска, Нижнего Тагила, Кунгура и др. В нач. 1990-х значит. сократилось капитальное стр. в гг. У. в связи с глубоким экономическим кризисом. Внедрение рыночных отношений в сферу А. и стр. способствует преодолению гос. монополизма и возврату А. индивидуального заказчика и подрядчика. Это становится важной предпосылкой возрождения и развития отечественного зодчества. Лит.: Алферов Н.С. Зодчие старого Урала. Свердловск, 1960; Раскин А.М. Архитектура классицизма на Урале. Свердловск, 1989; Художественная культура Пермского края. Пермь, 1992; Вопросы градостроительства и архитектуры Урала. М., 1987; Каптиков А.Ю. Народные мастера-каменщики в русской архитектуре XVIII в. (на примере Вятки и Урала). М., 1988. Стариков А.А.