Презентація "Вступ до інформатики"
Презентація стане в нагоді вчителям та учням різного віку при знайомстві з інформатикою, інформацією, вимірюванням інформації, її носіями, тощо. Презентація сприяє формуванню інформаційно-цифрової компетентності учнів.
В 1888 году американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, названная табулятором, имела в своем составе реле, счетчики, сортировочный ящик и могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Успех вычислительных машин с перфокартами был феноменален. То, чем за десять лет до этого 500 сотрудников занимались в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 счетных машинах за 4 недели.
В 1936 году английский математик и логик Алан Матисон Тьюринг (1912-1954) выдвинул концепцию автоматического устройства, способного выполнить любое мыслимое вычисление. Это гипотетическое вычислительное устройство, получившее в информатике и теории автоматов название «машины Тьюринга», состоит из бесконечно длинной ленты, головки для считывания и записи и управляющего головкой механизма, способного хранить команды и на них «отзываться». В соответствии с информацией на ленте и командами управляющего механизма головка перемещается вперед или назад, считывает или записывает на ленту соотетствующие символы. Результат вычислений считывается с ленты, когда машина останавливается. Если машина не может остановиться, это означает, что заданное вычисление невыполнимо.
Машина Тьюринга — идеализированная модель логической структуры любого вычислительного устройства, и как таковая она она содержит в себе принципиальную схему всех электронных цифровых вычислительных машин — от первых примитивных устройств 40-х годов до «персоналок» и суперкомпьютеров сегодняшнего дня: устройство ввода-вывода — лента и головка, память — команды, хранимые управляющим устройством, центральный процессор — управляющий механизм. Не удивительно поэтому, что машина Тьюринга сыграла и продолжает играть важнейшую роль в теории компьютеров.
К концепции своей машины Тьюринг пришел не задумываясь ни о каких компьютерах. Отправным пунктом его размышлений была знаменитая теорема Геделя о неполноте математики, декларирующая, что при любом наборе исходных аксиом существуют утверждения, которые нельзя отнести ни к истинным, ни к ложным. Тьюринг разработал алгоритмический метод выявления подобных утверждений на предмет их исключения из математики. Этот метод он воплотил в гипотетической машине, которая, однако, практического решения поставленной залачи не давала: в случае «дефектных» утверждений она должна была работать бесконечно долго, тогда как ответ на вопрос, естественно, имеет смысл лишь тогда, когда он получен за конечный промежуток времени.
ТЬЮРИНГ (Turing) Алан Матисон (23 июня 1912, Лондон — 7 июня 1954, Уилмслоу, Великобритания), английский математик. Основные труды по математической логике, вычислительной математике. Ввел математическое понятие абстрактного эквивалента алгоритма, или вычислимой функции, получившее затем название «машины Тьюринга».
Родился в семье колониального чиновника в Индии. Обучался в Шерборнской школе и в Кингз-колледже в Кембридже.
Многие математики начала века были озабочены идеей исключения всех возможных математических ошибок путем создания алгоритма для установления истины. Однако математик К. Гедель затруднил эти попытки, доказав свои т. н. теоремы о неполноте (теоремы Геделя), из которых, в частности, следует, что не существует полной формальной теории, где были бы доказуемы все истинные теоремы математики. Он показал, что любая математическая теория является неполной, поскольку должны существовать теоремы, истинность которых не может быть доказана в пределах данной теории. Под воздействием идей Геделя Тьюринг начал разрабатывать алгоритмический метод, способный определить, является ли данная задача не имеющей решения с целью исключить такие задачи из математики. Однако вместо этого в своей работе «О вычислимых числах» (1936) он доказал, что не существует такого универсального метода для определения вычислимости, и, следовательно, в математике всегда будут задачи, не имеющие решения (в отличие от пока неразрешимых). Работа Тьюринга опровергла мнение Д. Хилберта и его школы о том, что любая математическая теория может быть выражена через набор аксиом и теорем.
Чтобы проиллюстрировать свою точку зрения, Тьюринг предложил гипотетический механизм, названный «машиной Тюринга». Это устройство, состоявшее из бесконечной бумажной ленты с записанными на ней символами и считывающей головки, могло решать любые математические или логические задачи. Таким образом, она обладала основными свойствами современного компьютера: пошаговым выполнением математических операций, запрограммированных во внутренней памяти. Эта машина открыла дискуссию по теории автоматов и создала теоретическую базу для работы цифровых компьютеров, которые появились в 1940-е годы.
Тьюринг продолжил учебу в США — в Принстонском университете, где под руководством американского математика А. Черча в 1938 получил степень доктора философии. Затем он вернулся в Великобританию, где был избран в совет Кингз-колледжа. Во время Второй мировой войны ученый служил в правительственной шифровальной школе в Блетчли, где с помощью первых вычислительных машин пытались расшифровать германские послания, закодированные шифровальной машиной «Энигма». В конце 1943 при участии Тьюринга была построена первая вычислительная машина, использовавшая вместо электромеханических реле 2 тыс электронных вакуумных ламп, — «Колосс», сыгравшая решающую роль в расшифровке шифров «Энигмы».
В 1945 Тьюринг был принят в Национальную физическую лабораторию в Лондоне, где возглавил разработку большого автоматического вычислительного устройства АСЕ (Automatic Computing Engine). В 1948 ученый был назначен заместителем М. Ньюмена, директора вычислительной лаборатории Манчестерского университета, где создавался компьютер с самой большой по тому времени памятью — манчестерская автоматическая цифровая машина, или «Мадам» (Manchester Automatic Digital Machine), как ее называли в прессе. Тьюринг написал для нее несколько программ, пользуясь буквенно-цифровым кодом.
Работы Тьюринга по ранней технике программирования имели первостепенное значение. Ему также принадлежит мысль о том, что рано или поздно будет создан компьютер, способный мыслить, и предложил простой тест для определения этой способности у компьютера, названный «тестом Тьюринга». Эти работы Тьюринга считаются основополагающими в теории искусственного интеллекта. В 1952 Тьюринг опубликовал первую часть своего учения о морфогенезе, развитии форм живых организмов. Эта работа осталась незаконченной, так как Тьюринг, покончил с собой.
В 1945 году великий математик-универсал Джон фон Нейман (1903-1957 его звали было Янош, он родился в Будапеште, в 1927 — 1929 годах работал в Германии, с 1930 года переселился в США) впервым предложил хранить команды для вычислительной машины (на современном языке — программы) в ее запоминающем устройстве и в цифровом виде. Однако идея хранения программ в памяти электронной вычислительной машины была впервые реализована не в США, а в Англии. В июне 1948 года английские электроинженеры Т. Килберн (1911-) и Ф. Уильямс (1911-1977), построившие в Манчестерском университете цифровую ЭВМ «Mark I» (то же название, что и у американской машины 1944 года) записали программу на разработанную Уильямсом запоминающую трубку, способную хранить 32 32-разрядных слова.
НЕЙМАН (Нойман) (Neumann) Джон (Янош) фон (3 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон), американский математик и физик. Труды по функциональному анализу, квантовой механике, логике, метеорологии. Внес большой вклад в создание первых ЭВМ и разработку методов их применения. Его теория игр сыграла важную роль в экономике.
Изучал химию в Берлинском университете, в 1926 получил диплом химика в Высшей технической школе в Цюрихе. В том же году в Будапештском университете стал доктором философии, защитив диссертацию по теории множеств.
В 1926-29 состоял приват-доцентом Берлинского, а в 1929-30 — Гамбургского университетов. Его основные работы того времени связаны с квантовой физикой и теорией операторов. Благодаря этим работам квантовая физика и теория операторов стали считаться двумя аспектами одного предмета.
В 1930 фон Нейман был приглашен с лекциями в Принстонский университет в Нью-Джерси, а в 1931 был принят туда на должность профессора. В 1932 дал точную формулировку и доказательство эргодической гипотезы в математической статистике. В 1932 была опубликована его книга «Математические обоснования квантовой механики», которая стала классическим учебным пособием. В 1933 Нейман становится профессором вновь созданного Принстонского института перспективных научных исследований, в котором проработал до конца жизни.
Во второй половине 1930-х годов совместно с Ф. Дж. Мюрреем Нейман опубликовал ряд работ по кольцам операторов, положив начало так называемой алгебре Неймана, которая впоследствии стала одним из главных инструментов для квантовых исследований.
В 1937 Нейман принял гражданство США. Во время Второй мировой войны служил консультантом в атомном центре в Лос-Аламосе, где рассчитал взрывной метод детонации ядерной бомбы и участвовал в разработке водородной бомбы. В марте 1955 стал членом американской комиссии по атомной энергии.
Из 150 трудов Неймана лишь 20 касаются проблем физики, остальные же равным образом распределены между чистой математикой и ее практическими приложениями, в том числе теорией игр и компьютерной теорией.
Нейману принадлежат новаторские работы по компьютерной теории, связанные с логической организацией компьютеров, проблемами функционирования машинной памяти, имитацией случайности, проблемами самовоспроизводящихся систем. В 1944 Нейман присоединился к группе Мокли и Эккерта, занятой созданием машины ENIAC, в качестве консультанта по математическим вопросам. Тем временем в группе началась разработка новой модели, EDVAC, которая, в отличие от предыдущей, могла бы хранить программы в своей внутренней памяти. В 1945 Нейман опубликовал «Предварительный доклад о машине EDVAC», в котором описывалась сама машина и ее логические свойства. Описанная Нейманом архитектура компьютера получила название «фон Неймановской», и таким образом ему было приписано авторство всего проекта. Это вылилось впоследствии в судебное разбирательство о праве на патент и привело к тому, что Эккерт и Мокли покинули лабораторию и основали собственную фирму. Тем не менее «архитектура фон Неймана» была положена в основу всех последующих моделей компьютеров. В 1952 Нейман разработал первый компьютер, использующий программы, записанные на гибком носителе, MANIAC I.
Секретом успеха Неймана иногда считают его «аксиоматический метод». Он рассматривал предмет, сконцентрировавшись на его основных свойствах (аксиомах), из которых вытекает все остальное.
Одной из утопических идей Неймана, для разработки которой он предлагал использовать компьютерные расчеты, было искусственное потепление климата на Земле, для чего преполагалось покрыть темной краской полярные льды чтобы уменьшить отражение ими солнечной энергии. Одно время это предложение всерьез обсуждалось во многих странах.
ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР, компьютер, специально созданный для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера прямо связано с рождением микрокомпьютера. Очень часто термины «персональный компьютер» и «микрокомпьютер» используются как синонимы.
СУПЕРКОМПЬЮТЕР, компьютер, способный производить как минимум сотни миллиардов операций с плавающей точкой в секунду. Столь громадные объемы вычислений нужны для решения задач в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, геофизике. Суперкомпьютеры нашли свое применение и в финансовой сфере при обработке больших объемов сделок на биржах. Их отличает высокая стоимость — от пятнадцати миллионов долларов, поэтому решение о покупке таких машин нередко принимается на государственном уровне, развита система торговли подержанными суперкомпьютерами.
В 1978 году американская компания «Intel» выпустила в продажу первый шестнадцатиразрядный микропроцессор 8086, на основе которого компания «IBM» в 1981 году, спустя 4 года после появления персональных компьютеров, создала свой первый персональный компьютер IBM PC, начавший победное шествие на рынке вычислительных средств и фактически ставший мировым стандартом персонального компьютера.
В 1981 году фирма IBM выпустила свой первый микрокомпьютер IBM PC с открытой архитектурой, основанный на 16-разрядном микропроцессоре 8088 фирмы Intel. Этот компьютер был оборудован монохромным текстовым дисплеем, двумя дисководами для 5-дюймовых дискет на 160 Кбайт, оперативной памятью 64 Кбайта. По поручению IBM фирма Microsoft разработала для IBM PC собственную операционную систему.
В 1981 году компаниями «Филипс» и «Сони» был определен стандарт CD-DA (Compact Disc —Digital Audio) и в 1982 году «Филипс» выпустил в продажу первые компакт-диски (английская аббревиатура — «CD»), вскоре начавшие вытеснять с рынка музыкальных записей виниловые грамофонные пластинки и магнитофонные компакт-кассеты. Для записи первых компакт-дисков аналоговый аудиосигнал конвертировался в цифровой с частотой 44,1 кГц. Полученные значения переводились в двоичный код и звук, закодированный цифровым образом переносился на спиральные дорожки на отражающем алюминиевом слое диска микроскопическими ямками переменной глубины. Затем информация считывалась лучом миниатюрного маломощного лазера. Стандартный компакт-диск диаметром 12 см, вращающийся в проигрывателе со скоростью 200 — 500 оборотов в минуту, обеспечивает более часа звучания. В противоположность обычным пластинкам, проигрываемым звукоснимателем с иглой, звук с компакт-дисков считывается бесконтактно, так что износ записи полностью исключается. Пылинки и мелкие царапины качество звука не ухудшают. Динамический диапазон компакт-дисков на 20 децибел шире, чем у виниловых пластинок.
Компакт-дискам для аудиозаписи аналогичны дискам СD-ROM («ROM» — аббревиатура от «read only memory»), на которых записывается информация и программы для персональных компьютеров.
В 1986 году сеть NSF, принадлежащая Национальному научному фонду США, приобрела пять суперкомпьютерных центров. В результате доступ через NSFNet к мощным информационным ресурсам стал открыт для любого исследователя. Развитие и объединение региональных сетей с NSFNet привело с созданию глобальной сети Internet.
Почти одновременно по крайней мере двум компаниям (Intel и Motorola) удалось решить задачу по преодолению нового рубежа в технологии микросхем: изготовлена кремниевая пластина площадью 300 кв. мм с минимальным линейным размером элемента, равным 0,13 мк. Эволюцию микросхем можно проиллюстрировать на следующем примере: 0,25-микронный процессор Pentium III работал на частоте до 600 МГц; Pentium 4 поддерживает частоты более 2 Ггц. В октябре 2001 года компания Intel сообщила, что ею разработана новая технология изготовления корпусов микросхем. Благодаря ей в могут быть созданы процессоры, содержащие более миллиарда транзисторов и работающие на тактовых частотах около 20 ГГц. Технология, получившая название BBUL (от Bumpless Build-Up Layer), позволит повысить скорость работы процессора, снизить его энергопотребление и уменьшить его размеры. По новой технологии корпус «выращивается» вокруг процессора. Традиционно в полупроводниковой промышленности кристалл процессора изготавливают отдельно и лишь затем закрепляют в корпусе.
ЛЕБЕДЕВ Сергей Алексеевич (1902, Нижний Новгород — 1974), российский ученый, действительный член АН СССР (1953) и АН Украины (1945). Основные труды Лебедева посвящены устойчивости энергосистем, вычислительной технике. Ленинская премия (1966) и Государственная премия СССР (1950, 1969). Герой Социалистического Труда (1956).
В 1921 году, сдав экстерном экзамены по программе средней школы, Сергей Лебедев поступил в МВТУ на электротехнический факультет. Многие годы посвятил энергетике, занимаясь проблемой устойчивости энергетических систем. В конце 1940-х годов, видя настоятельную потребность народного хозяйства и оборонной промышленности в вычислительной технике, переключился на новое направление. Под его руководством в Институте электротехники АН УССР была создана первая в стране лаборатория по разработке ЭВМ. Здесь была построена первая советская ЭВМ — МЭСМ, или Малая электронная счетная машина.
С 1951 года работал в Москве, где возглавлял лабораторию в Институте точной механики и вычислительной техники (ИМТ и ВТ), а с 1953 года и до конца жизни был директором этого института. Под руководством Лебедева с начала 1960-х годов в институте было создано несколько поколений больших счетных машин — БЭСМ, в которых применялись оригинальные разработки. БЭСМ-1 была для своего времени самой быстродействующей машиной в Европе (8-10 тысяч операций в секунду). БЭСМ-1 и последовавшие за ней БЭСМ-2 и М-20 были основаны на серийных отечественных электронных лампах. Затем были созданы их полупроводниковые варианты БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М-220 и М-222. Модель БЭСМ-6 была спроектирована с использованием предварительного имитационного моделирования работы ее операционной системы, что позволило найти множество оригинальных технических решений. В разработке архитектуры БЭСМ-6 активное участие принимали программисты из созданной по инициативе Лебедева лаборатории математического обеспечения. Долгое время БЭСМ-6 считалась одной из лучших ЭВМ в мире.
Лебедев разработал также основы создания многопроцессорных комплексов, вычислительных сетей, структурно-программных операционных систем, алгоритмических языков программирования. Большое внимание он уделял подготовке молодых специалистов. С 1953 возглавлял кафедру «Электронные вычислительные машины» в Московском физико-техническом институте.
ЛЕБЕДЕВ Сергей Алексеевич
“Самой важной частью ПК” можно называть многие детали компьютера. Но монитор, пожалуй, самый подходящий кандидат на этот почетный титул.
С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам. И потому именно к монитору предъявляются едва ли не самые строгие требования в области эргономики, безопасности и удобства для человека.
Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений, а также по ряду других показателей, — это раз.
Монитор должен обеспечивать возможность не просто безопасной, но и комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение, — это два.
Ну, должен-то он должен... Но каким образом? Какие параметры, характеризующие работу монитора, можно и нужно учитывать при его покупке?
Что ж, давайте разберемся....
Прежде всего — какой именно монитор нам нужен?
Виды мониторов. Самый распространенный тип — стандартные мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Такой монитор по принципу работы ничем не отличается от обычного телевизора: пучок лучей, выбрасываемый электронной пушкой, падает на поверхность кинескопа, покрытую особым веществом — люминофором. Под действием этих лучей каждая точка экрана светится одним из трех цветов — красным, зеленым и синим. Технология эта старая, обкатанная в течение нескольких десятилетий, а потому ЭЛТ-мониторы сегодня — довольно совершенные и недорогие устройства. На их стороне — отличная яркость и контрастность изображения, низкая цена, а следовательно, и доступность. Но есть и минусы — вес и габариты ЭЛТ-монитора ну никак не вписываются в сегодняшние представления о компьютере как о миниатюрном устройстве. Прибавьте сюда колоссальное энергопотребление, а также вредное воздействие излучения на пользователя... и станет ясно, что миру срочно требуется альтернатива.
Этой альтернативой, как полагают аналитики, уже через пару-тройку лет станут жидкокристаллические мониторы, применяющиеся сегодня преимущественно в портативных компьютерах (ноутбуках).
В жидкокристаллическом мониторе светится не люминофор, а миниатюрный жидкокристаллический элемент, меняющий свои цветовые характеристики под действием подаваемого на него тока. Слой этих чудо-кристаллов, обладающих свойствами и твердых тел, и жидкости одновременно, может быть совсем тонким — значит, и толщина монитора уменьшается всего до пары сантиметров!
В зависимости от способа управления минимальными элементами экранного изображения матрицы ЖК-мониторы подразделяют на активную и пассивную. Мониторы с активной матрицей (TFT) — самые качественные и, разумеется, самые дорогие. В TFT-мониторах применена специальная система контроля цветов, при которой каждый мельчайший ЖК-элемент экрана (пиксель) имеет при себе “контролера” — специальный транзистор, отдающий команды только ему. Вследствие этого “картинка” на TFT-мониторах способна меняться практически мгновенно, не оставляя на экране столь типичных для жидких кристаллов “следов”.
Пассивная матрица (DSTN) лишена этой приятной особенности. Вследствие этого изображение на ней несколько более бледное, чем на TFT, да и меняется оно с явным опозданием. Однако DTSN-мониторы дешевле примерно на 30 %, что автоматически делает их более привлекательными для массового рынка.
Впрочем, независимо от типа ЖК-дисплея, у любого из них есть масса преимуществ перед традиционной ЭЛТ. Они компактны и легки, их толщина составляет всего несколько сантиметров, безопасны в медицинском и экологическом отношении, потребляют в несколько раз меньше энергии. А главное — обладают плоским экраном, более качественным по сравнению с традиционным выпуклым. Наконец, еще одно
преимущество ЖК-мониторов — цифровой метод передачи информации. Ведь в традиционных мониторах на основе ЭЛТ для передачи информации с компьютера используется аналоговый канал, что неизбежно приводит к помехам и искажениям. Цифровой метод передачи информации этих недостатков лишен, разве что пользователю при покупке ЖК-монитора придется обзавестись и видеокартой с цифровым выходом.
Низкое энергопотребление, отсутствие вредных излучений, снижение нагрузки на глаза, малый вес, малый объем! И были бы ЖК-мониторы воплощенным идеалом, если бы не несколько “но”. Во-первых, и по контрастности, и по зернистости изображения ЖК-мониторы еще долго будут отставать от своих громоздких ЭЛТ-собратьев. И уж тем более — по корректности отображения цветов. Потому для офисной работы и даже для игрушек они вполне пригодны, а для серьезных дизайнерских работ — увы, нет... А сложность изготовления матрицы ЖК-мониторов до сих пор, спустя три-четыре года после начала серийного производства, обуславливает непомерно высокие цены на эти устройства. Если 19-дюймовый ЭЛТ-монитор обойдется вам в 370—450 долларов, то его жидкокристаллический коллега потребует в три раза больше!
Существует и третья, самая молодая технология — плазменная. Уже из названия можно понять, что изображение в этом мониторе формирует плазма, меняющая свой цвет под воздействием тока. Яркость красок, контрастность, четкость и прочие параметры картинки у плазменных мониторов ничуть не уступают ЭЛТ, а размеры и энергопотребление сравнимо с ЖК-мониторами. Не монитор, а конфетка! Впору бежать в магазин, да только стоимость этой “конфетки” еще выше, чем у жидкокристаллических мониторов. К тому же плазменные дисплеи пока что применяются только для изготовления экранов большого размера — как правило, от 40 дюймов. И обойдется такой монитор вам в стоимость хорошего автомобиля.
Разные принципы, разные технологии... Однако, какой бы тип монитора вы ни выбрали для своего домашнего или офисного ПК, при покупке вам придется обратить внимание на ряд важных параметров.
Размер диагонали экрана в дюймах (1 дюйм — это около двух с половиной сантиметров).
Еще два-три года назад стандартными для домашнего офиса были мониторы с диагональю экрана 14 дюймов. Позже их сменили 15-дюймовые мониторы, ну а сейчас, похоже, все увереннее входит в моду 17-дюймовый стандарт.
В любом случае — приобретать сегодня 14 и даже 15-дюймовый монитор не имеет смысла. 17 дюймов — сегодняшний домашний стандарт. Но по возможности стоит подкопить денег на приобретение 19-дюймового монитора.
Кстати: учтите, что диагональ видимого вами изображения для стандартного ЭЛТ-монитора всегда окажется... на целый дюйм меньше заявленной величины. Так, “реальная диагональ” 17-дюймового монитора составляет на деле от 15,8 до 16,1 дюйма... Причина в том, что производители мониторов ухитряются учитывать вместе с реальной площадью экрана еще и величину бордюра — пластмассовой экранной окантовки, которая в формировании изображения, понятно, не участвует. В отношении дорогих ЖК и плазменных дисплеев такое жульничество не практикуется — для них указывается реальная диагональ видимого изображения. Вот и получается, что 15-дюймовый ЖК-монитор соответствует 17-дюймовому на основе ЭЛТ.
Величина экранного “зерна”. Второй важный показатель — величина минимальной точки (или, как говорят сами компьютерщики — “зерна” или пикселя) экрана, измеряемая в десятых долях миллиметра. Эта величина напрямую влияет на качество получаемой картинки: чем зерно больше, тем “грубее” изображение.
Как правило, для мониторов с размером экрана 15 дюймов нормальной величиной “зерна” является 0,28 мм, на мониторах дорогих моделей она может достигать 0,25 мм.
Величина точки на 17-дюймовых ЭЛТ-мониторах различных марок может варьироваться в диапазоне 0,27—0,24. Впрочем, некоторые производители мониторов (например, Hitachi) указывают в характеристиках своих мониторах для своих мониторов гораздо меньшую величину (0,21—0,22). Тут кроется очередная хитрость — эта цифра обозначает не размер самих точек, а расстояние между ними...
Разрешающая способность. Эта величина показывает, сколько минимальных элементов изображения — “точек” — может уместиться на экране вашего монитора. Понятно, что чем больше этих точек, тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка.
Разрешающую способность описывают две величины — количество точек по вертикали и по горизонтали (ведь экран монитора, как правило, не квадратной, а прямоугольной формы). Изменяется она в компьютере не плавно, как и количество цветов, а как бы прыгает со ступеньки на ступеньку, с режима на режим:
640х480 (стандартный режим для 14-дюймовых мониторов);
800х600 (стандартный режим для 15-дюймовых мониторов);
1024х768 (стандартный режим для 17-дюймовых мониторов);
1152х864 (стандартный режим для 19-дюймовых мониторов);
1280х1024 (стандартный режим для 20-дюймовых мониторов);
1600х1200 (стандартный режим для 21-дюймовых мониторов).
Конечно же, на практике любой монитор может поддерживать значительно большие разрешения, чем приведенные в этой табличке, и вам ничто не помешает работать в разрешении 1280х1024 уже на стандартном 17-дюймовом мониторе. Ничто... кроме ваших глаз, ибо при слишком большом разрешении элементы графического интерфейса непоправимо мельчают. И вам придется щурить очи, чтобы разглядеть подписи под значками в Windows или текст в окне Word... Реальная же необходимость выходить за рамки возникает разве что у профессиональных дизайнеров, стремящихся максимально расширить площадь виртуального “рабочего стола”.
Максимальная частота развертки (Refresh Rate) — эту величину можно грубо определить как аналог “частоты обновления кадров” в кино (вряд ли стоит долго и занудно объяснять здесь технологические особенности образования компьютерных изображений). Чем выше частота развертки — тем меньше будет “рябить” экран вашего монитора. Как правило, для комфортной работы необходимо, чтобы частота вертикальной развертки составляла не менее 85 Гц, т. е., чтобы изображение на экране обновлялось с частотой не менее 85 раз в секунду. Более низкая частота опасна для ваших глаз — мерцание быстро утомляет их и может привести к преждевременной потере зрения.
Изменение одного из параметров чаще всего влечет за собой изменение работы другого — уменьшишь разрешение, и количество поддерживаемых цветов возрастет (как, впрочем, и максимальная частота развертки).
Возможности настройки и коррекция изображения. Все современные устройства снабжены специальным цифровым управлением, позволяющим вручную отрегулировать множество параметров:
• Пропорциональное сжатие/растяжку изображения по горизонтали и вертикали.
• Сдвиг изображения по горизонтали или вертикали.
•Коррекция “бочкообразных искажений” (т. е. таких, когда края изображения на экране слишком выпуклы или, наоборот, вогнуты).
•Трапециевидные и параллелограммные искажения, также связанные с “геометрией” изображения.
• Цветовую “температуру”, соотношение основных экранных цветов — красного, зеленого и синего.
Но этого мало! В профессиональных мониторах высокого класса вы сможете найти еще несколько десятков всевозможных настроек и регулировок, многие из которых осуществляются непосредственно из компьютера. Вот почему задняя сторона таких мониторов украшена множеством необычных разъемов, через которые и осуществляется тонкая настройка цветов и параметров изображения. В частности, так называемая “калибровка” — точная подгонка цветов на мониторе под заданные эталоны. “Домашние” мониторы калибровке не поддаются, но вряд ли вам, простому пользователю, когда-нибудь потребуется прибегнуть к этой процедуре.
Главное, что должно привлекать ваше внимание в цифровом управлении — его удобство. Чем меньше кнопок — тем лучше: в большом количестве нетрудно и запутаться.
Тип “теневой маски”. Изображение на ЭЛТ-мониторах оказывается “за решеткой” в самом буквальном смысле слова. Но в данном конкретном случае это “заключение” идет картинке явно на пользу: решетка-“маска” помогает бьющим из электронной пушки лучам попадать точно в цель, на конкретный участок люминофорного слоя. Поскольку меткостью Вильгельма Телля пушка сама по себе не страдает, без помощи решетки лучи частенько промахивались бы мимо цели, а изображение становилось бы расплывчатым.
В современных мониторах используется несколько типов решеток. Первый, самый простой — точечная инваровая “маска”-сеточка с крохотными отверстиями — своеобразное сито, через которое и просеиваются лучи ЭЛТ. Такие кинескопы установлены в большинстве недорогих мониторов начального класса, а заодно — и в “консервативных” профессиональных устройствах...
В более дорогих и совершенных мониторах используется второй тип маски — апертурная решетка, состоящая из множества тонких, вертикально натянутых металлических нитей. Именно такой тип маски, к
примеру, использует в своих знаменитых кинескопах Trinitron корпорация Sony Отличаются эти мониторы качеством, контрастностью и “сочностью” изображения — правда, профессионалы все же считают цвета, обеспечиваемые “точечной” решеткой, более естественными. А привередливых пользователей частенько раздражают два “волоска”, пересекающих экран по горизонтали в верхней и нижней его части. Это не дефект, а, скажем так, малоприятная особенность апертурной решетки: упомянутые выше “волоски”-нити необходимы, чтобы заставить эту даму шаткого поведения держаться ровно и неподвижно.
Еще недавно, лет пять назад, этими двумя типами масок и исчерпывался весь их ассортимент. Однако фантазия разработчиков не стояла на месте. Вспомнив уроки дедушки Тимирязева, инженеры быстренько “скрестили” апертурную решетку с точечной маской, дабы произвести на свет гибрид, свободный от недостатков обоих родителей, но воспринявший все их достоинства.
Потомок, названный “щелевой маской”, согласно всем законам генетики приобрел вместо точек множество узких щелей, позволивших резко улучшить качество изображения. Ведь их размер по горизонтали существенно меньше размера точек! А заодно избавились и от поддерживающих нитей, так досаждавших пользователей трубок Trinitron... Профессионалы, да и домашние пользователи, готовые переплатить несколько десятков долларов за новую “вкусность”, приняли новинку на ура. Кстати, именно на основе щелевых масок изготавливаются столь модные сегодня мониторы с “плоским” экраном.
Вид кинескопа. Традиционный выпуклый кинескоп уже давно стал бельмом на глазу производителей и пользователей — неудобно, несовременно... Однако технология производства этих “устаревших” мониторов так хорошо освоена, что сойти с рынка в ближайшее время им пока не светит. Несмотря на то, что еще четыре года назад в продаже появились мониторы с плоским экраном.
Уже первые кинескопы этого типа, по уверению разработчиков, обеспечивают самое реалистическое и привычное для глаз человека изображение. Однако на деле пользователь, привыкший к выпуклому экрану, при общении с его плоским собратом ощущал некоторый дискомфорт — картинка казалась вогнутой!
Поэтому некоторые производители пускаются на хитрость, делая “плоские” кинескопы чуть выпуклыми, пусть выпуклость эта и была намного меньше, чем у традиционных моделей. Другой хитрый прием заключается в том, что внутренняя поверхность кинескопа, на которую падают лучи электронной пушки, изготавливается по обычной, “выпукло-вогнутой” технологии, а видимая пользователем часть экрана делается абсолютно ровной. Именно так поступили фирмы Samsung и Sony, придав своим старым и проверенным моделям на основе точечной маски и апертурной решетки необходимый налет новизны.
Однако сегодня существуют и абсолютно плоские кинескопы — например, построенные на основе трубки Flatron от LG. Стоят они значительно дороже “выпуклых” моделей, но мода берет свое, и все больше пользователей опустошают свои кошельки в погоне за вожделенной плоскостью... Правда, ежели вы активно работаете с графикой, плоская новинка вам вряд ли подойдет — некоторые модели отличаются преотвратным “сведением”, т. е. совмещением разноцветных линий, и неважной фокусировкой лучей по краям монитора. Причина очевидна — если в “выпуклых” моделях расстояние от источника лучей до любой точки экрана остается одинаковым, то крайние точки поверхности плоского монитора отстоят от него значительно дальше, чем точки в середине. Вот и приходится разработчикам “догружать” монитор дополнительными устройствами тонкой настройки, которые далеко не всегда работают идеально.
В любом случае, делая выбор между плоским и выпуклым монитором, доверяйте не броским фразам с рекламных плакатов, а собственным глазам. Так оно вернее.
Наличие “мультимедиа-возможностей”. Мультимедиа-мониторы, снабженные встроенными колонками, а иногда и микрофоном, сегодня активно предлагаются продавцами готовых компьютеров пользователям-новичкам — мол, за цену одной вещи вы получаете две и даже три! Ловиться на их посулы не стоит: в большинстве случаев звучание встроенных колонок не доставит вам особой радости. А чтобы записать звук со встроенного микрофона, вам чаще всего придется упираться лбом в экран — что одинаково вредно и для монитора, и для вас. Поэтому если вы рассчитываете слушать на компьютере музыку или играть в игры, лучше купить самый обычный, не мультимедийный, монитор. И отдельно — пару качественных колонок...
Цена. Однако спустимся с девственно черного и плоского мониторного экрана к нам, на грешную землю: настало время посчитать деньги в вашем кошельке!
Монитор — это не только самая дорогая, но и наиболее медленно дешевеющая часть ПК. Поэтому примерные цены можно приводить без опаски.
15-дюймовый монитор обойдется вам в 100—150 долл. Разброс цен на 17-дюймовые мониторы довольно значителен — от 200 до 400 долл. А мониторы с диагональю 19 дюймов стоят дороже — 350—700 долл. Так что вы вполне можете позволить себе купить средний 19-дюймовый монитор вместо дорогого 17-дюймового.
На что обращать внимание при покупке монитора? Помимо перечисленных здесь общих для всех мониторов параметров, у каждого экземпляра есть еще и свои, индивидуальные особенности. Поэтому обязательно обратите внимание на:
• четкость и яркость цветов, равномерную по всей площади экрана;
•ровные края изображения, отсутствие “скосов”;
•четкость изображения, отсутствие “размытости” по краям.
Лучше всего перед покупкой попросить продавца проверить монитор с помощью Nokia Monitor Test — эта превосходная программа способна сразу же продемонстрировать вам все нюансы и недостатки в работе монитора.
Монитор и здоровье: техника безопасности
Этот вопрос волнует многих. И совершенно правильно — “посадить” глаза при длительной работе с некачественным или плохо настроенным монитором легче легкого.
Прежде всего при выборе монитора следите, чтобы он отвечал требованиям основных стандартов безопасности. На самом деле их слишком много, чтобы перечислить на страницах этой книги. Наиболее важны три:
ТСО 92 — наиболее популярный сегодня “шведский” стандарт безопасности (шведы вообще понимают в этом толк). Наличие значка ТСО 92 — особо почетный знак, свидетельствующий о практически полной безопасности вашего монитора. Однако, чтобы получить его, изготовителям приходится не просто производить мониторы высочайшего качества, но и изрядно раскошелиться. Вот почему многие мониторы соответствуют требованиям ТСО 92 де-факто, но не де-юре.
ТСО 95/99 — более новый, значит, лучший? Я бы на вашем месте не слишком торопился с выводами: отличия ТСО 95 от его коллеги ТСО 92 заключаются в основном в повышенных требованиях, предъявляемых к материалам, из которых изготовлен как сам монитор, так его упаковка. Охрана окружающей среды — почетное дело... Но несколько меньшая “экологичность” коробки от монитора не скажется на вашем зрении... в отличие от кошелька.
Energy Star — этот стандарт имеет мало отношения к вашему здоровью... Зато многое — к экономии электроэнергии. Мониторы, соответствующие требованиям Energy Star, обладают способностью переходить в режим пониженного потребления энергии (или “спячки”) при длительном “холостом простое” включенного компьютера.
Уход за монитором
Экран монитора — очень чувствительный к механическим повреждениям элемент. К тому же, поскольку пользователь находится от монитора на незначительном расстоянии, любой дефект экрана будет бросаться в глаза и раздражать при работе. Поэтому при обращении с монитором
БУДЬТЕ ПРЕДЕЛЬНО ОСТОРОЖНЫ!
Впрочем, что там царапины — обычные отпечатки пальцев могут свести на нет все удовольствие от работы с качественным, дорогим монитором. Учтите, что отпечатки пальцев ни в коем случае нельзя снимать спиртом или ацетоном — в лучшем случае на поверхности экрана останутся безобразные разводы, удалить которые будет куда сложнее, чем банальные отпечатки пальцев. А в худшем — чувствительное экранное покрытие будет безвозвратно испорчено.
Но пятна на экране так или иначе со временем появятся — или ваш ребятенок приложит шаловливую пятерню к красивой движущейся картинке, или вы сами, пардон, чихнете на монитор (о более экстремальных ситуациях позвольте мне умолчать). И что тогда?
Запомните: при чистке экрана его ни в коем случае нельзя протирать спиртом, водкой или, упаси бог, бензином. Водой тоже не рекомендуется, так как вы просто размажете грязь по экрану.
На такой случай матушка-природа (а точнее, химическая промышленность) создала специальную чистящую жидкость, и этим подарком грех не воспользоваться. Стоит такая жидкость недорого и продается практически в любой серьезной фирме. Подойдет также комплект пропитанных этой жидкостью салфеток.
Приобретая чистящие средства, проследите, чтобы вместо жидкости для очистки экрана вам не продали жидкость для очистки пластмассовых деталей компьютера — флакончики с этими составами на вид очень похожи, да и выпускают их одни и те же фирмы.
И напоследок еще несколько простых правил:
НЕ СТАВЬТЕ монитор рядом с батареями парового отопления.
НЕ ЗАГОРАЖИВАЙТЕ доступ к вентиляционным отверстиям на верхней стороне корпуса монитора.
НЕ ЗАБЫВАЙТЕ стирать с монитора пыль. Попав внутрь, она не слишком хорошо влияет на “здоровье” вашего “телевизора”.
* *
* * Зміст роботи: Інформація Види інформації Інформаційні процеси Джерела інформації Характеристики інформації Інформатика Комп’ютер Схема улаштування і роботи комп’ютера Особливості комп’ютерів Кодування інформації Біт і байт Кількість символів для кодування Додаткові одиниці вимірювання інформації Області застосування ПК Коротка історія розвитку Обчислювальна система Апаратна частина ПК Програмне забезпечення
* * Інформація- це інтуїтивне, невизначене поняття, яке можна пояснити синонімами “дані”, “відомості”.
* * Числова (цифра, число, вираз, таблиця) Графічна (картина, креслюнок, Графік) Текстова (художня (роман), наукова (стаття, доклад)) Звукова (мова, музика, шум) Складена (фільм, вистава, концерт) Види інформації
* * Інформаційні процеси- це обмін відомостями між людьми, людиною та автоматом, обмін сигналами між живою та неживою природою в тваринному та рослинному світі, а також генетична інформація. Ці процеси завжди передбачають існування джерела та користувача інформації.
* * Джерело інформації Споживач(отримувач) інформації Технологічні процеси Наукові експерименти Механізми Природні об’єкти Тварини Зірки Люди Рослини Планети Люди Рослини Механізми Тварини
* * Характеристики інформації Цінність (максимально можлива користь для досягнення цілі) Повнота (степінь докладності представлення про об’ єкт) Достовірність (істинність представлень про джерело інформації) Доступність (здатність споживача до сприйняття інформації)
* * Інформатика- Це наука про засоби і методи збору, обробки, збереження, пошуку, передачі,представлення, використання інформації в різних сферах людської діяльності. Інтуїтивні поняття про інформацію в інформатиці уточнюються, що являється суттєвою частиною інформатики.
* * Компьютер (англ. Computer-обчислювач) Це універсальна цифрова обчислювальна машина для різноманітної обробки інформації.
* * Схема улаштування і роботи компьютера. Пристрої введення- виведення інформації Процесор Пам’ ять
* * Універсальність даних: Можливість обробляти будь-які види інформації. Точність обчислень: Можливість забезпечити будь-яку точність обчислень. Універсаль ність задач: Здатність розв’ язувати будь-які коректно описані задачі. Особливості комп'ютерів
* * Кодування інформації. Код- це система умовних знаків (символів, літер) для передачі, збереження та обробки інформації. Двоїчні коди- це спосіб представлення інформації за допомогою двох символів- 0 і 1 (наприклад, число 34 буде мати вид 100010). Такий спосіб кодування зумовлений тим, що в пристроях комп’ютера використовуються елементи, які мають два різних стани (умовно 0 і 1). Це технічно легко реалізує збереження та обробку інформації.
* * Біт (англ. Bit (binary digit))- Це найменша одиниця вимірювання ємкості пам’ яті комп’ ютера (двоїчна одиниця). Біт- це одна двоїчна комірка пам’ яті, в яку можна записати 0 або 1. Байт-це вісім підряд записаних бітів.
* * На малюнку зображені різні комбінації бітів в байті. Загальна кількість різних комбінацій двоїчних значень в байті дорівнює 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 ...................... 1 1 1 1 1 1 1 1
* * Додаткові одиниці вимірювання ємкості пам’яті комп’ютера:
* *
* *
* *
* *
* *
* *
* *
* * Коротка історія розвитку обчислювальної техніки. Період Засоби Авторство 1000р. до н.е. Абак(рахівниці) 1623р. Перша механічна обчислювальна машина Блез Паскаль 1674р. Двоїчна система числення Вільгельм Лейбніц 1830р. Перша обчисоювальна машина з програмним управлінням Чарльз Беббідж, Августа Ада Лавлейс 1946р. Перша ЕОМ на електронних лампах ENIAK США 1949р. Сформульований функціональний принцип роботи ПК Джон фон Нейман 1950р. Перша радянська ЕОМ С.О.Лебедєв 1951р. Перша серійна ЕОМ UNIVAE США 1972р. Виробництво ЄС ЕОМ Країни соціалістичного товариства 1976р. ПК APPLE США 1981р. ПК IBM США З 80-х років Розвиток ПК,становлення INTERNET
* * Обчислювальна система- це сукупність апаратних та програмних засобів для автоматизації збору, накопичення, обробки,систематизаці,зберігання.представлення, передачі інформації Обчислювальна система Апаратне забезпечення Програмне забезпечення
* * Загальна схема апаратної частини комп’ютера Пристрої введення Порти введення\ виведення Адаптери Пристрої введення\виведення Пристрої виведення Пам’ять ОЗП(оперативний запам’ятовуючий пристрій) ПЗП(постійний запам’ятовуючий пристрій) Шина Р (регістри) ПУ (пристрій управління) АЛП (Арифметично-логічний пристрій) ЦП (Центральний процесор)
* * Зовнішня архітектура комп’ютера – це пристрої, які бачать люди. Стандартна зовнішня архітектура ПК: Сканер Принтер Монітор Системний блок Маніпулятори Клавіатура
* * Монітор
* * Миша та клавіатура
* * Системний блок
* * Пристрої виведення
* * Загальна схема програмного забезпечення комп’ютера Інструментальне ПЗ Системне ПЗ ОС Драйвери Оболонки ОС Службові програми Утиліти Архіватори Антивіруси Прикладне ПЗ Текстові редактори Електронні таблиці Бази даних Графічні пакети Навчальні програми Системи штучного інтелекту Системи мультимедіа Комп’ютерні ігри Транслятори Інтегровані середовища Case-засоби
Ни один пользователь не представляет сегодня комфортного бытия без этой детали. Такой важной... и в то же время — такой скромной и недорогой!
Трудно найти человека, который не был бы осведомлен о конструкции мыши: тяжелый металлический шарик, одетый в тонкую резиновую оболочку, выглядывает из окошка-выреза на нижней, рабочей поверхности мышки. И в то время, когда мы немилосердно таскаем хвостатую по столу, шарик, вращаясь, приводит в движение два ролика внутри мышиного корпуса. Один отвечает за движение по горизонтали, второй — по вертикали. Суммировать же их движения по условной “сетке координат” и перевести их в форму компьютерного сигнала, как говорится, дело техники.
Все просто. И нет ничего удивительного, что изобретена мышка была задолго до появления персонального компьютера. Еще в 1968 году чудаковатый гений Дуглас Энгельбарт впервые продемонстрировал публике... скажем так, бабушку всех сегодняшних мышей, походившую на большой утюг на двух деревянных колесиках. Естественно, выйти на рынок в таком виде мышь просто не могла. А потому изобретению Энгельбарта пришлось на десятилетие залечь в долгий ящик, и выйти на свет божий, уже в более совершенном и компактном обличье, только в конце 70-х, дабы стать достойным украшением только что родившегося компьютера Apple Macintosh. Неудивительно, ведь именно на этом компьютере впервые появился полноценный графический интерфейс, где все команды пользователи отдавали с помощью щелчков по картинкам-пиктограммам на экране. Наш же любимый PC обзавелся этим удобством гораздо позже — а потому и мышь появилась в его комплекте лишь к середине 80-х.
Сегодня мы проводим в контакте с мышью куда больше времени, чем с клавиатурой. Фактически с ее помощью мы выполняем все доступные операции — кроме разве что ввода текста. Но и у мыши появились конкуренты, например, трекбол, похожий на перевернутую мышь: главным элементом в нем является все тот же шарик, который пользователь должен не возить по столу, а крутить собственной рукой. Такие трекболы частенько продаются уже вмонтированными в клавиатуру В портативных компьютерах роль мышки часто играет особая “чувствительная площадка” (touchpad), по который вы можете просто водить пальцем, управляя движением курсора на экране...
Но все-таки большая часть пользователей остается верной старой доброй мышке. Хотя при этом относится к ее выбору на редкость небрежно... Широко распространено убеждение, что мышь — это всего лишь расходный материал стоимостью в пять долларов. Испортилась — покупай другую. Однако, при аккуратном уходе, мышь может верно служить вам годами. Да и захворавшего грызуна вылечить нетрудно — Для этого нужно всего лишь избавить страдалицу от многолетнего запаса грязи на роликах, шарике и нижней поверхности. Все это нужно аккуратно протереть спиртом, предварительно вытащив шарик из гнезда... и ваша мышка вновь жива и здорова!
Впрочем, перед тем как лечить, мышку нужно еще и выбрать. И вот тут-то большинство пользователей совершает промах, не изучив как разнообразие мышиного поголовья, так и возможности этого устройства.
Единственное, на что обращают внимание покупатели (и совершенно напрасно) — число кнопок. “Классическим” считается трехкнопочный тип, хотя при работе с большинством программ мы используем всего лишь две крайних клавиши: левая — “исполнительная клавиша”, двойной щелчок которой аналогичен нажатию клавиши “у” на клавиатуре — и правая, “клавиша параметров”. Именно поэтому большинство производителей в последние годы перешло на выпуск двухкнопочных “грызунов”. Однако третья кнопка неожиданно вновь приобрела актуальность, и произошло это в 1997 году, после появления на рынке новой разработки фирмы Microsoft под названием Microsoft IntelliMouse. На первый взгляд — обычная двухкнопочная мышь с маленьким колесиком посередине. Но это колесико в сочетании со специальным программным обеспечением умеет делать множество полезных вещей. Главная из них — при прокручивании колесика соответственно “ползет” вверх или вниз окно многих популярных программ от Microsoft — текстового редактора Word, редактора таблиц Excel, программы для просмотра страниц Интернет Microsoft Internet Explorer... Казалось бы, мелочь, а как сильно облегчает работу!
Немудрено, что большинство конкурентов Microsoft тут же подхватили почин, и сегодня аналогичным колесиком (или небольшой кнопкой) оснащено большинство мышей средней ценовой категории.
Еще о конструкции мышей. Самые простые и дешевые модели — оптико-механические. Их можно приобрести за 5 долл. — конечно, это будет далеко не мышь от Microsoft, скорее от безымянной китайской фирмы. Такие мыши — всего лишь расходный материал, и уже через два-три месяца работы ее можно без жалости отправлять на свалку. Впрочем, многие хорошие модели тех же Microsoft и Genius из этого же ряда. Разве что стоят они малость подороже — 20—40 долл.
Оптическая мышь — более дорогая и надежная. Здесь подвизаются только самые уважаемые и стабильные фирмы. И стоит такая мышь уже до 100 долл.: поневоле задумаешься, стоит ли доверять такую мышь рвущемуся поиграть в Quake чаду..
В этой же ценовой группе — инфракрасные беспроводные мыши. Сочетание такого зверя с инфракрасной клавиатурой — верх компьютерного шика и пижонства. Во всяком случае ни у одного из своих знакомых я такого разврата еще не встречал...
Еще один важный показатель мыши — эргономика. Да-да, те же самые требования удобства и безопасности, о которых мы говорили выше, в главе “Клавиатура”. Не знаю, чем так опасна для руки обычная мышь, но только сейчас все более модным становится выпуск “эргономических”, причудливо изогнутых моделей. Причем каждый производитель уверяет, что его форма — самая-самая. Кому доверять? Той же фирме Microsoft, чья мышиная продукция (в отличие от программного обеспечения) неизменно становится лучшей в своей категории и никогда не вызывает нареканий, а также мышам от Genius или Logitech.
Да! Не забудьте все-таки прикупить вашей мышке специальный “коврик”, хотя бы самый дешевый, за 15—20 руб. Возить дорогой (впрочем, и дешевой тоже) мышкой по голому столу — признак дурного тона...
Коврик для мыши (вошедший уже не в один анекдот) — лишь одна из мер предосторожностей. Стоит он недорого, и при этом не только охраняет внутренности мыши от попадания в них грязи, пыли и ворсинок, но и существенно облегчает работу с ней. При покупке коврика выбирайте не матерчатый, а пластиковый коврик, не страдающий облысением.
Нижнюю часть, а также шарик мышки полезно время от времени протирать средством для очистки пластиковых поверхностей (вы ведь приобрели его для протирки корпуса, не так ли?).
Лицевая сторона
На передней (или, по научному, фронтальной) стороне системного блока проживают три (иногда — две) главные кнопки:
• Кнопка Power. Именно ее мы нажимаем, включая компьютер и выключая его после завершения работы.
• Кнопка Reset предназначена для перезапуска (перезагрузки) компьютера. Она потребуется вам в том случае, если компьютер в результате какой-нибудь ошибки в его работе (например, конфликта программ или оборудования) отказывается выполнять любые ваши команды. Специалисты говорят в таких случаях — “компьютер завис”.
• Кнопка Turbo. Своеобразный анахронизм, утративший свой функциональный смысл несколько лет назад. На компьютерах старых поколений (с процессором 286, 86 и 486) нажатие этой кнопки позволяло ускорить или, наоборот, несколько замедлить работу КОМПЬЮТЕРА. На новых компьютерах с процессором Pentium — Pentium 4 необходимость в кнопке “Turbo” отпала, поэтому на многих современных корпусах вы ее уже не найдете.
Индикаторы — две (или три) светящиеся лампочки, отражающие определенные параметры в работе компьютера. Один из индикаторов отображает состояние кнопки “Turbo” — включена или выключена — и поэтому может отсутствовать на вашем системном блоке вместе с этой кнопкой. Два других индикатора присутствуют обязательно:
Символом горящей лампочки обозначен индикатор питания, показывающий состояние компьютера: включен он в сеть или нет. Этот индикатор горит на протяжении всей работы компьютера.
Символом, обозначающим стопку дисков, отмечен индикатор работы жесткого диска — винчестера. Этот индикатор зажигается тогда, когда компьютер производит запись или, наоборот, чтение данных с жесткого диска.
Дисководы.
Помимо этого, на передней панели обязательно находится несколько устройств, работающих со сменными носителями информации, — дисководов. Маленький дисковод предназначен для работы с магнитными дисками емкостью 1,44 Мбайт. Дисковод с выдвижным лотком — это дисковод CD-ROM или DVD, предназначенный для работы с компакт-дисками. На нем, кстати говоря, вы можете слушать обычные музыкальные диски.
Задняя сторона
При взгляде на системный блок сзади легко запутаться в многочисленных гнездах и разъемах, предназначенных для подключения внешних устройств. Однако подключить какое-либо устройство “не туда” практически невозможно: каждый разъем уникален и имеет свое, строго определенное место проживания.
Два самых крупных разъема черного цвета (3 контакта) предназначены для подключения сетевого шнура и шнура питания монитора. Подключить шнур питания к системному блоку вам придется в любом случае. Что касается монитора, то чаще всего его стоит подключать не через гнездо питания на задней панели компьютера, а через его собственный шнур питания. Правда, при этом вам потребуется лишняя розетка, — но ведь купить удлинитель (или еще лучше — сетевой фильтр, предохраняющий потребителей электроэнергии от резких скачков напряжения в электросети) с нужным числом “гнезд” — не проблема.
Другие разъемы, которые мы видим на задней панели, можно разделить на три группы: “гнезда”, разъемы с рядом тоненьких ножек штырьков и разъемы с дырочками-гнездами под эти штырьки. Для простоты воспользуемся терминологией сборщиков компьютеров и назовем разъемы со штырьками “папами”, а разъемы с “гнездами” под эти штырьки — “мамами”. Так нам будет проще.
Если внимательно присмотреться, становится видно, что разъемы как бы сгруппированы на металлических полосках. Группировка эта не случайна — каждая “полоска” соответствует определенному устройству — плате, расположенной внутри компьютера. В свое время мы подробно поговорим о каждом из них.
Полоска с большим числом “гнезд” и 16-штырьковым разъемом-“мамой” относится к звуковой карте. В гнезда втыкаются штекеры микрофона, колонок и внешнего источника звука, например, магнитофона. Точное число “гнезд” и их порядок обычно подробно описаны в документации к звуковой карте. Кроме того, каждое “гнездо” обычно бывает помечено соответствующим значком или надписью. А 16-штырьковый разъем — это так называемый “игровой порт”, предназначенный для подключения специального игрового манипулятора — джойстика.
Обычно рядом со звуковой картой находится полоска с одним-единственным разъемом-“мамой” с тремя рядами штырьков. Это - разъем видеокарты, предназначенный для подключения специального шнура от вашего монитора.
Дальше мы видим группу из трех разъемов: 25-штырькового “папы”, предназначенного для подключения принтера (так называемый LPT-порт) и два разъема-“мамы” (25- и 9-штырьковый). Первый из них пригодится вам для подключения внешнего модема, ну а второй, скорее всего, оседлает ваша мышь. Точнее — может оседлать. Ведь если раньше СОМ-порт являлся для мышки единственным пристанищем, то со временем разработчики компьютерного “железа” выделили ей новое, специальное гнездо-разъем. Посмотрите, есть ли на вашем системном блоке парочка круглых разъемов неподалеку от блока питания? Это — гнезда PS/2, первое из которых как раз и служит для подключения мыши, а второе предназначено для клавиатуры.
Кстати, и мыши, и клавиатуры сегодня выпускаются в двух вариантах: под новый разъем PS/2 или, в “старом варианте” — СОМ-порт для мышки и большой круглый разъем AT — для клавиатуры. Поэтому будьте особенно внимательны при выборе этих устройств и, при наличии на вашем компьютере разъемов PS/2, выбирайте мышь и клавиатуру с соответствующим разъемом.
...Разъемы, разъемы, гнезда... Сколько же их напридумывал пытливый человеческий ум! Нет чтобы создать некий единый, универсальный разъем, к которому можно подключить все что угодно...
Погодите ворчать — в самом деле, не исключено, что именно такой разъем есть и на вашем компьютере! Взгляните еще раз на заднюю стенку системного блока — нет ли там случайно парочки небольших щелевидных гнезд в нижней части панели, ближе к блоку питания?
Нашли? Замечательно! Значит, ваш компьютер, как и подавляющее большинство ПК, выпущенных после 1998 года, оборудован гнездами USB — универсальным разъемами, к которым можно подключить практически все внешние устройства — от модема до сканера! Поэтому учтите: если на вашем системном блоке есть USB-гнезда, старайтесь покупать все периферийные устройства с соответствующим разъемом. И не волнуйтесь, что гнезд USB может не хватить — устройства с этим интерфейсом можно преспокойно соединять в цепочки, подключая одно к другому.
Как видите, все оказалось достаточно просто. И вот теперь, исследовав наш внешний блок со всех сторон, мы осторожно вывинчиваем держащие крышку винты, снимаем ее... Нет-нет, этого лучше не делать. Давайте — пока! — снимем эту крышку в своем воображении — или, пользуясь компьютерным термином, “виртуально”.
Что же мы видим? Непонятную мешанину каких-то проводов, кусков пластика, микросхем... Словом, непонятно. Может быть, лучше просто закрыть эту крышку и забыть о “внутренностях” компьютера, как о кошмарном сне?
Не торопитесь. Пройдет совсем немного времени, и вы сможете уже совершенно спокойно ориентироваться в “населяющих” компьютер устройствах, будете знать их задачи и отличительные особенности. И самое главное — научитесь выбирать, поражая своих многочисленных знакомых удивительными познаниями в. области компьютерного “железа”.
Закрывается крышка корпуса — закрывается “черный ящик” компьютера, скрывая от нас загадочный и трепетный мир комплектующих. Теперь мы будем иметь дело только с внешними устройствами, которые и так видим каждый день.
Выбрать корпус — это тоже наука. Ведь он и есть та “одежка”, по которой “встречают” ваш компьютер друзья и знакомые. Приобретете какую-нибудь внушительную “башню” трехметровой высоты — друзья обохаются: это ж надо, какую мощную машину приобрел!
Шучу, конечно. Не только для друзей стоит стараться — но и для себя самого в первую очередь.
Готовые домашние компьютеры продаются в на редкость в красивых корпусах: самой различной формы, разнообразных цветов, с закругленными, “аэродинамическими” углами. Увы и ах, отдельно таких “одежек” вы в продаже не найдете — разве что обычные корпуса привычного серого цвета.
Но кто сказал, что выбора нет? Выбор есть всегда... Прежде всего решите, какая форма системного блока вас устраивает — вертикальная или горизонтальная? Вертикальная называется “башней” или minitower (не думаю, что вам понадобится настоящий большой tower — действительно башня чуть ли не метровой высоты). “Башня” обычно ставится на столе рядом с монитором или же — внизу, под столом. Вот только ноги греть об него не следует — любое из внутренних устройств компьютера достаточно чувствительно к сотрясению (в особенности это касается жесткого диска). Неловко поместив ваши грациозные конечности на системный блок, вы рискуете потерять все данные на диске, да и сам диск в придачу.
Системный блок горизонтальной формы носит название “десктоп” (desktop) и обычно размещается под монитором. Лично мне такой корпус наиболее симпатичен — и компактно, и красиво. И ноги класть некуда....
Однако по непонятным причинам большинство сотрудников компьютерных фирм при одном только слове “десктоп” начинает морщиться. Это понятно: собирать компьютер на базе десктопа куда менее удобно, а ремонтировать — еще труднее. Пока доберешься сквозь турбулентные завихрения проводов и кабелей до “самого сокровенного” — памяти или процессора...
Я не рискую рекомендовать вам какой-либо конкретный тип корпуса — это зависит от того, куда вы рассчитываете поместить ваш компьютер. Так что крайне желательно подумать об этом до совершения покупки.
Главное: если уж вы выбрали тот или иной тип корпуса, не помещайте его в несвойственное ему положение. Например, есть любители класть на бок “башню” или наоборот, ставить вертикально “десктоп”. Такие эксперименты плохо сказываются на работе многих устройств, в особенности накопителей CD-ROM и жестких дисков, рассчитанных на работу в определенном положении. Да и эстетика уже не та...
Кстати, об эстетике. Еще совсем недавно магазинные прилавки радовали нас унылой чередой однообразных “гробиков” мышиного цвета. Сегодня же выбор корпусов явно побогаче: после выхода в свет модного полупрозрачного компьютера iMac производители PC-корпусов бросились копировать раскрученный дизайн. Так что найти сегодня полупрозрачный корпус “а-ля Macintosh” не составит большого труда. Модные еще два года назад угольно-черные корпуса сегодня уже не в фаворе — им на смену пришли коробки “естественных” расцветок — под дерево, мрамор и т. д.
Если у вас в доме есть маленькие дети, есть смысл присмотреть корпус с защитной шторкой или даже дверцей, которая не позволит любопытному чаду вдоволь поиграться с кнопками и дисководами. Менее кардинальная мера — крохотный замочек на передней панели корпуса, блокирующий клавиатуру
И последнее. Если вы приобретаете компьютеры на базе новых процессоров Celeron и Pentium 4, оснащенные материнскими платами форм-фактора АТХ, выбирайте соответственно корпуса того же типа.
Ну и по традиции о цене: стоимость хорошего корпуса составляет от 50 долл. и выше. Есть и более дешевые, но, честное слово, на этом лучше не экономить.
Что такое принтер, плоттер, сканер?
|
Принтер — печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. |
Существуют тысячи наименований принтеров. Но основных видов принтеров три: матричные, лазерные и струйные.
Матричный символ
Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря чему на бумаге остаётся отпечаток символа. Каждый символ, печатаемый на принтере, формируется из набора 9, 18 или 24 игл, сформированных в виде вертикальной колонки. Недостатками этих недорогих принтеров являются их шумная работа и невысокое качество печати.
Лазерные принтеры работают примерно так же, как ксероксы. Компьютер формирует в своей памяти "образ" страницы текста и передает его принтеру. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим электрические свойства в зависимости от освещённости.
Лазерный принтер
После засветки на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок — тонер, частицы которого налипают на засвеченные участки поверхности барабана. Принтер с помощью специального горячего валика протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится на бумагу и "вплавляется" в неё, оставляя стойкое высококачественное изображение. Цветные лазерные принтеры пока очень дороги.
Струйные принтеры генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла, через которые на страницу выбрызгиваются быстросохнущие чернила. Эти принтеры требовательны к качеству бумаги. Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя чернила четырех основных цветов — ярко-голубого, пурпурного, желтого и черного.
Принтер связан с компьютером посредством кабеля принтера, один конец которого вставляется своим разъёмом в гнездо принтера, а другой — в порт принтера компьютера. Порт — это разъём, через который можно соединить процессор компьютера с внешним устройством.
Каждый принтер обязательно имеет свой драйвер — программу, которая способна переводить (транслировать) стандартные команды печати компьютера в специальные команды, требующиеся для каждого принтера.
|
Плоттер (графопостроитель) — устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера. |
Роликовый плоттер
Плоттеры используются для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют изображения с помощью пера.
Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а планшетные плоттеры перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.
Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна специальная программа — драйвер, позволяющая прикладным программам передавать ему инструкции: поднять и опустить перо, провести линию заданной толщины и т.п.
|
Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера. |
Планшетный сканер
Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры, наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память компьютера. Существуют ручные сканеры, которые прокатывают по поверхности документа рукой, и планшетные сканеры, по внешнему виду напоминающие копировальные машины.
Если при помощи сканера вводится текст, компьютер воспринимает его как картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.
З ІСТОРІЇ ПК
В усі часи людям необхідно було вміти швидко і без помилок рахувати . В туманному доісторичному минулому вони рахували, або робили зарубки на кістках . 4000 років тому вже були винайдені доволі складні системи обчислення , що дозволяли здійснювати торгові операції , розраховувати астрономічні цикли.
Кілька тисячоліть потому з ‘явились перші ручні обчислювальні інструменти . А в наш час найскладніші обчислювальні задачі , як і багато інших операцій , вирішує комп’ютер .
Відправною точкою комп’ютерної революції , такої бурхливої на сьогоднішній день , очевидно , можна вважати винахід рахівниці,зроблений більше як 1500 років тому в країнах Середземномор’я.
Стрижні рахівниці являють собою розряди системи обчислення : одиниці , десятки і т.д. Рахівниця виявилась надзвичайно ефективним приладом і аж до X V I I ст. В усьому світі була поза конкуренцією .
Джон Непер (1550-1617)
Винахідник ,теолог , математик . Задумав створити зброю смерті ,
сконструювавши систему дзеркал та лінз , яка б влучала у ціль
смертоносним сонячним променем . Але більш вагомим для
історії і науки був інший винахід . У 1614 р. Д. Непер
опублікував працю про логарифми . Вчений зрозумів , що через
логарифм можна виразити будь-яке число Наприклад , 100 – це
10^2 , а 23 – це 10^1,36173.
Блез Паскаль ( 19.06.1623-19.08.1662)
В 19 років Блез Паскаль задумав створити механічну рахівницю, щоб полегшити працю свого батька , збирача податків.
Протягом 10 років Паскаль створив 50 різних варіантів машини .
“ Паскаліна “ являла собою пристрій - коробку з багатьма шестернями . Під час роботи числа , які додавали , вводились шляхом повороту коліщат . Кожне коліщатко з нанесеними на нього поділками від 0 до 9 відповідало одному разряду – одиницям , десяткам і т.д. Принцип “ паскаліни “ ще три
століття залишався незмінним .
На честь вченого названа одна з сучасних мов програмування .
Лейбніц Готфрид Вільгельм
(01.07.1646-14.11.1716)
Філософ і математик . В 1672 році , перебуваючи у Парижі , Лейбніц
познайомився з голландським математиком і астрономом Христианом Гюйгенсом . Побачивши , як багато обчислень доводиться робити астроному Лейбніц вирішив винайти механічний пристрій , який полегшив би розрахунки.
В 1673 році він виготовив механічний калькулятор . Додавання проводилося
на ньому так як і на “паскаліні “ , але Лейбніц включив до конструкції частину що рухається ( прообраз рухливої каретки калькулятора ) і ручку ,
за допомогої якої можна було б обертати коліщатко .
Лейбніц продемонстрував свою машину у Французькій академіїї наук і
Лондонському королівському товаристві . Один екземпляр машини Лейбніцца потрапив до Петра Великого , який подарував його китайському імператору , маючи на меті вразити того європейськими технічними досягненнями . Але Лейбніц прославився перш за все не цією машиною , а створенням диференційного та інтегрального обчислення ( яке незалежно розробив у Англії Ісаак Ньютон ) . Він заклав також основи двоїчної системи обчислення , яка пізніше знайшла застосування в автоматичних обчислювальних приладах .
Жозеф Марі Жаккард
Наступна сходинка у розвитку обчислювальних машин на перший погляд не мала нічого спільного з числами . Протягом усього XVIII століття на французьких
фабриках , що виробляли шовкові тканини , проводили експерименти з різними
механізмами , що керують станком за допомогою перфокарт . Нитка піднімалась і
опускалась у відповідності до наявності або відсутності отворів – так створювався необхідний візерунок на тканині .У 1804 році інженер Ж..М.Жаккард побудував повністю автоматизований станок , робота якого програмувалась за допомогою цілої колоди перфокарт.
Станок Жаккарда викликав справжню революцію в ткацькому виробництві , а
принципи , якими він користувався , актуальні і сьогодні . Але найбільш важливу
роль перфокартам судилося відіграти в програмуванні комп’ютерів.
Чарлз Беббідж (26.12.1792-20.10.1871)
З усіх винахідників минулого , які так чи інакше причетні до розвитку обчислювальної техніки , найближче до створення комп’ютера підійшов
англієць Чарлз Беббідж , що прославився серед сучасників як великий
математик і дивак . Протягом 13 років ексентричний дивак завідував кафедрою математики Кембріджського університету і не прочитав там жодної лекції .
Десятиліттями він воював з вуличними музикантами (катеринщиками) , чия гра виводила його зі стану рівноваги . Коли Беббідж помер , лондонська газета “ Таймс “ писала про нього як про людину , що дожила до 80 р. , не дивлячись на переслідування з боку вуличних музикантів . Дуже переживав вчений , коли бачивякусь математичну неточність . Одного разу він навіть відправив поету
А. Теннісону лист , в якому критикував його поетичні рядки “ Кожної
миті помирає людина , кожної миті народжується інша “. На думку Беббіджа , ці рядки відповідали б істині , якби звучали так : “Кожної миті помирає одна
людина , кожної миті народжується одна і одна шістнадцята іншої “ .
Найбільшим досягненням вченого і разом з тим його найбільшою мукою була розробка принципів , закладених в основу сучасного комп’ютера за ціле століття до того , як з’явились технічні можливості їх реалізації.
1822 р. Беббідж почав розробку машини , здатної розрахувати і друкувати
великі математичні таблиці .
1833 р. Вчений працював над ідеєю створення аналітичної машини , яка
повинна була не просто розв’язувати задачі визначеного типу , а й виконувати
різні обчислювальні операції у відповідності до інструкцій , що задаються оператором . Беббідж мріяв про “ машину універсального характеру “
Аналітична машина повинна була мати такі компоненти ,як “вітряк “ і “ склад “ ( за сучасною термінологією – арифметичний пристрій і пам’ять ) . Пам’ять машини повинна була утримувати до ста сорокарозрядних чисел .
Аналітична машина повинна була бути не меншою за залізничний локомотив .ЇЇ внутрішня конструкція являла собою хаотичне нагромадження сталевих , мідних та дерев’яних деталей , що приводились у дію паровим двигуном . Найменша нестабільність – і машина зруйнована .
Аналітична машина так і не була побудована . Все , що залишилось від неї для
нащадків – це стоси креслень та малюнків . Перший варіант машини ( варіант
1922р.) втілив у життя шведський винахідник Пер Георг Шойц . Безумовно , для
Беббіджа це була радісна і гірка подія , коли він нарешті побачив , як його задум
втілено у життя . Машина Шойца була нагороджена золотою медаллю на
Всесвітній виставці у Парижі . Через рік британський уряд , який свого часу
відмовився підтримувати проект Беббіджа , замовив одну з таких машин для
урядової канцелярії .
Чарлз Сандерс Пірс (10.09.1839-19.04.1914)
Американський логік Чарлз Сандерс Пірс познайомив у 1867 році з алгеброю Джорджа Буля американьську наукову громадскість, коротко виклавши сутність цієї системи в своїй доповіді для Американської академії наук і мистецтв . Протягом двох наступних десятиліть Пірс витратив немало часу та сил ,модифікуючи й розширюючи булеву алгебру. Він усвідомив , що бінарна логіка Буля добре підходить для опису електричних перемикальних схем . Наприклад, струм в ланцюгу може або протікати , або бути відсутнім , подібно до того , як твердження може бути або істинним , або хибним . Електричний перемикач багато в чому діє як логічний вентиль , або пропускаючи струм (що відповідає значенню “істина” ), або ні . Самого Пірса значно більше цікавила логіка , ніж електрика . І хоча пізніше він придумав просту електричну логічну схему, вона не була зібрана.
Клод Шеннон
Клод Шеннон і Джон Атанасофф
У 1936 році випускник американського університету Клод Шеннон , якому було тоді 21 рік , зумів ліквідувати розрив між алгебраїчною теорією та її практичним додатком .
Свої ідеї стосовно зв’язку між двоїчними числами , булевою алгеброю та електричними схемами Шеннон розвинув у докторській дисертації , опублікованій у 1938 р. Ця блискуча робота , яка негайно відбилась на принципах розробки телефонних станцій , по праву вважається поворотним пунктом в історії розвитку сучасної інформатики та обчислювальної техніки . ( Через 10 років Шеннон опублікував ще одну основоположну працю – “Математичну теорію зв’язку “ – де виклав ідеї , які згодом лягли в основу нової галузі науки – теорії інформації .Шеннон запропонував метод , який дозволяв визначити та вимірювати інформацію в математичному сенсі , шляхом зведення її до виробу між двома значеннями : "так” і “ ні” , або двоїчними розрядами . Ця ідея складає фундамент сучасної теорії зв’язку ).
Потреба в зручній машині , здатні розв’язувати складні диференціальні рівняння , була настільки великою , що ще троє дослідників – двоє в США й один в Німеччині – розвивали одні і ті самі ідеї практично одночасно . Незалежно один від одного вони зрозуміли , що булева логіка може послужити дуже зручною основою для конструювання комп’ютера .
Поки Шеннон працював над дисертацією в МТІ , професор фізики Джон Атанасофф розмірковував про ті самі проблеми в коледжі штату Айова . В січні 1938 р. після двох років роздумів про оптимальну конструкцію комп’ютера , Атанасофф вирішив створювати машину на основі двоїчної , а не десяткової системи обчислення . Не можна стверджувати , щоб таке рішення особливо надихало його , бо він побоювався , що студенти та інші користувачі машини стикнуться із значними труднощами під час проведення чисел із десяткової системи двоїчної і навпаки . І все ж простота двоїчної системи в сполученні з простотою представлення двох символів ( замість 10 ) в електричних схемах комп’ютера переважувала , на думку Атанасоффа , ці незручності . До того ж всі необхідні перетворення могла виконувати сама машина . До осені 1939 р. Атанасофф створив грубу модель пристрою і почав шукати фінансової допомоги для продовження роботи .
За визначенням Клода Шеннона , найменша одиниця інформації в двоїчному коді , який застосовується в сучасних комп’ютерах – це біт – скорочення від “двоїчний розряд “ ). Чотири біти утворюють напівбайт , два напівбайти складають байт , який багато які комп’ютери обробляють як єдине ціле ; інші комп’ютери здатні обробляти більш довші ланцюжки двоїчних розрядів , що називаються “слова “.
Джордж Стібіц
А в цей час на іншому кінці країни Джордж Стібіц , математик « Бел телефон лабораторіс « , за звичкою розмірковував на дозвілі « про те , про се « . Якось , в 1937 р. , в його голові майнула думка , що булева логіка – це природна мова , на якій має грунтуватися робота систем електромеханічних телефонних реле .
Стібіц одразу ж взявся за роботу , гадаючи , що керівництво фірми знайде застосування її результатом . Як і всі любителі досліджувати , він почав з того , що зібрав необхідні деталі та прилади . Працюючи вечорами за столом у кухні , він зібрав апарат із старих реле , пари батарейок , лампочок, проводів таметалевих смужок , нарізаних із консервних банок . Створений ним пристрій , в якому використовувались логічні вентилі , якими керував електричний струм , був електромеханічною схемою , що виконувала операцію двоїчного складання . Це був перший пристрій подібного типу в США . В наш час двоїчний суматор , як і раніше , залишається одним із основних компонентів будь-якого цифрового комп’ютера .
Ще через пару років Стібіц разом з іншими співробітником фірми , інженером – електриком Семюєлом Вільямсом , розробив пристрій, здатний проводити операції віднімання , множення та ділення , а також складання комплексних чисел . Стібіц назвав свою машину калькулятором комплексних чисел , і в січні 1940р. її почали використовувати в управлінні фірми . Встановлений поруч телетайп передавав на машину сигнали і через лічені секунди отримував відповіді . Потім до машини приєднали ще 2 телетайпи , розташовані в інших приміщеннях , що дозволило людям , які працювали в різних відділах , користуватися одним і тим самим комп’ютером . У вересні того ж року до системи приєднали 4 телетайп , який був розташований від неї на відстані 400 км,
В залі Дартмутського коледжу в Ганновері , штату Нью – Гемпшір. Тут перед здивованими 300 членами Американського математичного товариства Стібіц продемонстрував , як можна проводити обчислення на електромеханічному калькуляторі , керованому на відстані .
Конрад Цузе
Конрад Цузе з дитинства любив винаходити й будувати . Ще школярем він сконструював діючу модель машини для розміну монет .Орієнтовно тоді ж він створював проект міста, розрахованого аж на 37 млн. мешканців . У 1934 р. , будучи студентом технічного вищого учбового закладу , Цузе відчув , що йому до смерті набридли довжелезні , стомлюючі математичні розрахунки , так необхідні в інженерній практиці . Як у свій час Лейбніц , а пізніше і Атанасофф , Шеннон і Стібіц , Цузе почав мріяти про машину , яка б могла взяти на себе цю виснажливу працю . В ідеалі , думав він , така машина має бути програмованою , здатною розв’язувати будь-які , скільки завгодно складні математичні задачі . Не маючи ані найменшої уяви про працю Чарлза Беббіджа , Цузе почав розробляти універсальну обчислювальну машину , багато в чому подібному до Атлантичної машини Беббіджа .
В 1936 р. Цузе звільнився з технічної фірми , де працював , і весь поринув в розробку комп’ютера . Отримавши трохи грошей від друзів , він влаштував “ майстерню “ на маленькому столі в одній із кімнат у будинку батьків . Коли машина почала набувати форми і розростатися в розмірах , він присунув ще пару столів до свого робочого місця . Нарешті йому довелося розташуватися зі своїм дітищем посеред кімнати . Через два роки він завершив роботу над машиною ,яка займала площу 4 кв. м . і являла собою хитросплетіння , реле та проводів .
Машина яку Цузе назвав Z1 (з німецької його прізвище Zuse) , мала клавіатуру з якої вводились умови задач . По завершенні числень результат висвічувався на панелі з безліччю маленьких лампочок . Загалом Цузе був задоволений своїм апаратом , сумнів викликала лише клавіатура на його погляд вона повільно діяла . Перебравши можливі варіанти , він придумав дуже дотепний і дешевий пристрій вводу : Цузе почав кодувати інструкції для машини , пробиваючи отвори у використаній 35 – міліметровій фотоплівці . Машина , яка працювала з перфорованою стрічкою , отримала Z2 .
Цузе з ентузіазмом продовжував свою роботу насамоті до 1939 р. Але почалась друга світова війна . Цузе , Стібіц та інші піонери обчислювальної техніки по обидва боки Атлантичного океану були втягнуті в шалені перегони , метою яких було створення на основі їхніх розробок принципово нового виду озброєнь . Війна дала потужний імпульс подальшому розвитку обчислювальної теорії і техніки .Вона також сприяла тому , що були зібрані воєдино розрізнені досягнення вчених і винахідників , які внесли свій вклад у розвиток двоїчної математики , починаючи з Лейбніца . Двосимвольне подання інформації в решті решт було прийнято за основу мови електронних обчислювальних машин .
У південній частині Англії, на Салсберійській рівнині бовваніють велетенські кам`яні обтесані бурси з сарсенового пісковику, розставлені у вигляді великого кола. Зверху на них покладено трохи "менші" 25-тонні кам`яні перемички.В середині кола 50-тонні камені з перекладинами-триліти.Є тут ще одне кільце з 5-тонних "блакитних"каменів.Уся споруда оточена великим земляним валом і ровом.Це й є Стоунхендж, що в перекладіз кельтської означає "висячі камені".
Археологічні дослідження руїн Стоунхенджа дозволили встановити , що він будувався майже 300років,а завершилося будівництво близько 1450р. до н. є. А зовсім недавно археологи подовжили його вік ще на тисячу років.Майже три з половиною тисячі років Стоунхендж руйнують час, дощі, вітер, сонце...І все ж, навіть те, що лишилося,вражає своєю чіткістю, грандіозністю і загадковістю!
Вчені були вражені: споруду явно зводили за заздалегідь розробленим планом,отже, будівничі були добре обізнані з математикою та астрономією.
Підрахунки показали,що для будівництва такої споруди потрібні були багаторічні зусилля багатьох тисяч людей. Хто міг зібрати їх на території Британії три з половиною тисяч років тому, коли там, за підрахунками археологів, жили лише розрізнені племена мисливців і збирачів, а загальна чисельність жителів острова не перевищувала кількох тисяч.Справа безнадійно ускладнюється, коли згадати, що крім Стоунхенджа,в Англії налічується ще близько трьохсот подібних кругів.Мимоволі приходиш до висновку, що наші знання про життя й діяльність людей кінця кам`яного віку, про їхні наукові й технологічні досягнення,м`яко кажучи, далекі від істини.
В середині 60-х років за вивчення Стоунхенджа взявся американський астроном професор Джеральд Хокінс.Ретельно заміривши взаємне розташування кам`яних монолітів і співставивши його з напрямками на певні астрономічні точки небосхилу, Хокінс за допомогою складних обчислень на ЕОМ дійшов несподівано до висновку:Стоунхендж являв собою астрономічну обсерваторію і водночас своєрідний "комп`ютер кам`яного віку".Вузькі щілини між багатотонними трилітами Стоухенджа разом із так званим „п`яточним каменем” й іншими деталями споруди слугували візирами, котрі з точністю до 1 фіксують моменти сходу й заходу Сонця і Місяця в особливі пори року – дні сонцестояння й рівнодення тощо.Можна було також передбачити моменти сонячних і місячних затемнень.Більш того ,виявилось ,що всі ці ефекти можливі лише на тій географічній широті(51*17`),де стоїть Стоухендж- тобто давні зодчі заздалегідь визначили місце ,де його треба будувати.
Отже,Стоухендж- обчислювальна машина кам`яного віку? Трилітами та іншими каменями й лунками було зафіксовано азимути всіх найважливіших по –
ложень Сонця й Місяця.Хто був „генеральним конструктором” цього дива? Як зумів він захопити своєю ідеєю тих, хто правив остров`янами, відірвати тися-
чі людей від хліба насущного і примусити їх «безглуздо” перетягувати камені. Десятки поколінь з незрозумілою впертістю продовжували й блискуче завершили
спорудження цього астрономічного центру. Виходить, що ті,хто будував „першу чергу”,повинні були на 300років уперед спланувати послідовність робіт і уявити
собі планування комплексу, узгодивши його геометрію з астрономією!
Та найцікавіше те, що древні британці якимось чином знайшли принцип цієї складної „обчислювальної машини” і з високою точністю відтворили її на місцевості.Яка життєва необхідність могла змусити мисливців і збирачів будувати мегалітичний комплекс,розраховувати діаметри планет і їхні орбіти, відстань від Місяця до Сонця? Як будівничі визначили, що комплекс треба розташувати саме на 51 17` північної широти? Адже на цій широті кут між азимутами місячного і сонячного напрямків становить майже 90 градусів.
Хто ж це робив.
Досліджуючи геометрію Стоунхенджа, вчені встано- вили, що при його спорудженні керувалися ідеєю дев’ятикутника і одинадцятикутника. Через подвоєний одинадцятикутник зашифровано співвідношення довжини кола і його діаметра, тобто числа „Пі”.Деякі вчені спробували знайти в Стоунхенджі нову фігуру з мінімальною кількістю кутів. Нею виявилась пентаграма. Саме вона лежить в основі його планування. Щонайменше п`ять концентричних кілець кромлеха співпали з колами пентаграми. Діаметри цих кіл моделюють поперечники планет земної групи й Місяця,оскільки відхилення для дійсного співвідношення діаметрів не перевищує одного відсотка Дж. Хокінс писав ,що в кромлеху є два кола, з якими „пов`язані дійсно корколомні загадки”. Розрахунки російських вчених показали, що в розмірах цих кіл можна поба-
чити діаметри Меркурія та Марса.
Загадка лишається нерозгаданою. Чи не є Стоунхендж вираженням невідомої інформації, зміст якої навряд чи розуміли самі будівничі – інформації, набагато давнішої за віком, яка згодом просто перетворилася на традицію,
що примушувала їх не припиняти роботи протягом 300 (або 500) років?
ENIAC
15 февраля 1946 года в Филадельфии в университете штата Пенсильвания (США) была официально введена в эксплуатацию электронная цифровая вычислительная машина ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), на электронных лампах, построенная американскими электроинженерами Дж.П. Эккертом и Дж. Мокли и использовавшая в качестве переключающих элементов 18 тысяч электроннын лампы. Машина с памятью на 20 слов, способная за полсекунды перемножать одно на другое 5000 пятизначных чисел, занимала площадь около 200 квадратных м и весила 50 т. ENIAC предназначался для проведения артиллерийских расчетов, однако пока его строили, война закончилась задачи такого рода отпали, так что первой работой стали расчеты по сверхсекретному Манхэттенскому проекту (программе разработок ядерного оружия), подготовленные великим математиком Дж. фон Нейманом. Впоследствии ЭВМ перевезли на один из военных полигонов, где она функционировала до 1955 года.
Американцы любят говорить, что ENIAC был первой в мире полностью электронной цифровой вычислительной машиной. Однако это не так: компьютерную эру открыл английский «Колосс», разработанный в 1943 году британским математическим гением Аланом Матисоном Тьюрингом (1912-1954), еще в 1936 году первым создавший, так сказать, «теоретический компьютер» (так называемая «машина Тьюринга»). «Колосс» содержал 2000 электронных ламп и обрабатывал информацию со скоростью 5000 знаков в секунду.
Кибернетика
В «Кратком философском словаре», вышедшем в Москве в 1954 году можно прочитать: «Кибернетика — реакционная лженаука, возникшая в США после Второй мировой войны и получившая широкое распространение и в других капиталистических странах; форма современного механицизма». В утверждении, что кибернетика получила на Западе «широкое распространение» авторы «Словаря» против истины не погрешили. Однако это выражение совершенно не соответствует тому эффекту, который произвело появление в 1948 году небольшой и довольно специальной книжки американского математика Норберта Винера (1894-1964) под названием «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине», мгновенно превратившейся в интеллектуальный бестселлер, ставший предметом общего внмания и горячих споров, породивший массу газетных статей, заставивший взяться за перо писателей-фантастов и футурологов. Позже Винер, имея в виду себя и нескольких своих единомышленников, вспоминал: «...Никто из нас, включая и меня, не мог представить себе, какое волнение эти идеи вызовут, появившись в печати».
Процессы восприятия информации, ее хранения и передачи Винер обобщенно назвал «связью» («communication»), а переработку воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность механизмов, машин, организмов и их объединений (в том числе человеческих коллективов) — управлением («control»). И речь в его книге шла об общих принципах, лежащих в основе связи и управления — используемых как самой природой, так и устройствах и социальных системах придуманных людьми. Науку о связи и управлении Винер назвал кибернетикой от древнегреческого слова «кибернетис», сначала обозначавшего рулевого, кормчего, а затем получившее более широкий смысл управляющего, правителя. Не знал он тогда, что термин — правда, не прижившийся — «кибернетика» в 1834 году ввел для науки об управлении обществом великий французский физик Андре Мари Ампер.
В качестве центрального понятия винеровской кибернетики выступала информация — послеловательность сигналов, поступающих от передатчика к приемнику, накапливающихся в запоминающем устройстве (органе), обрабатываемых и выдаваемых в виде конечного результата. Наиболее сильное впечатление на широкую публику произвели описанные Винером фантастические возможности быстродейсвующих электронно-счетных машин, аналогии их работы с функционированием человеческого мозга, захватывающие перспективы сложных автоматических устройств и роботов.
Как уже ясно из приведенной выше цитаты из «Философского словаря», в СССР кибернетика была встречена в штыки, более того 7 лет она вообще была под запретом. Почему? Во-первых, это были времена холодной войны и официальная пропаганда внушала советским людям, что все американское — вредное, вражеское. А во-вторых, советские философы, заклеймили кибернетику как антимарксистское учение, противоречащее диалектическому материализму и стремящееся «превратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства, орудие войны.» При этом интересено, что действенность кибернетики, этой «ложной науки», не отрицалась: «Поджигатели новой мировой войны используют кибернектику в своих грязных практических делах».
В наши дни термин «кибернетика» несколько утратил свое научное значение: в США его почти вытеснил термин «компьютерная наука» («computer science»), а в России «информатика». Так что в большом ходу он только у писателей-фантастов с их «киберами», а также у журналистов с их недоступным пониманию специалистов «киберпространством».
МЭСМ
В киевском Институте электротехники (с 1963 года Институт электродинамики) под руководством его директора (с 1945 года академика АН УССР, с 1953 года академика АН СССР) Сергея Алексеевича Лебедева (1902-1974) создана первая в СССР (и в континентальной Европе) цифровая электронно-вычислительная машина — МЭСМ (Малая электронная счетная машина) на 6000 электронных лампах, рассчитанная на 60 операций в секунду и потреблявшая гигантскую электрическую мощность — около 120 кВт. В 1953 году под руководством Лебедева в московском Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР (с 1975 года имени С. А. Лебедева, его директора с 1953 года) была создана первая отечественная универсальная цифровая быстродействующая (10 тысяч операций в секунду) электронная счетная машина БЭСМ. Первая серийная цифровая ЭВМ — БЭСМ-1 была выпущена в 1956 году.
БЭСМ (быстродействующая электронная счетная машина), название семейства отечественных ЭВМ общего назначения для решения научно-технических задач. Разработаны в Институте точной механики и вычислительной техники под руководством С. А. Лебедева; выпускались с 1953 по 1982 (последняя модель БЭСМ-6 — ЭВМ 2-го поколения с быстродействием ок. 1 млн. операций в 1 с).
про публікацію авторської розробки
Додати розробку