Komputer i powiązania z informatyką.
INFORMATYKA
dyscyplina naukowa, która wytworzyła pojęcia, metody i techniki budowania złożonych systemów gromadzenia, przetwarzania, przedstawiania, przekazywania informacji i wiedzy w postaci symbolicznej. Informatyka pomaga opisywać oraz interpretować złożone systemy i procesy za pomocą wytworzonych przez siebie pojęć, a także tworzy postawy właściwego użytkowania komputerów i innych narzędzi informatycznych.
Prościej definicję INFORMATYKI można określić, jako dziedzinę zajmującą się algorytmami, a także gromadzeniem, przetwarzaniem i wyszukiwaniem informacji za pomocą komputerów i odpowiedniego oprogramowania.
Ważnym, pojęciem jest również TECHNOLOGIA INFORMACYJNA, inaczej teleinformatyka, jest połączeniem informatyki z innymi dziedzinami i technologiami, które współdziałają z nią i mają wpływ na jej stosowanie w społeczeństwie.
* Czym zajmuje się informatyka?
Obecnie kształcenie informatyczne w polskiej szkole średniej możemy rozpatrywać na trzech poziomach:
1. Kształcenie ogólne w minimalnym wymiarze godzin, w ramach przedmiotu ogólnokształcącego – elementy informatyki.
2. Kształcenie ogólne w poszerzonym wymiarze godzin ( np.: w oparciu o programy autorskie), w ramach przedmiotu ogólnokształcącego – informatyka.
3. Kształcenie specjalistyczne w ramach przedmiotów ogólno zawodowych: np. projektowanie wspomagane komputerowo czy tez komputeryzacja w liceum Technicznym.
Informatyka, wyodrębniająca się jako dziedzina wiedzy o określonym zakresie badań podstawowych i zastosowań praktycznych, wywodzi się z dynamicznego rozwoju elektronicznych maszyn cyfrowych oraz kapitalnej wręcz roli przetwarzania danych przy użyciu tych maszyn, nie tylko w projektowaniu, budowie i eksploatacji coraz doskonalszych różnego rodzaju sztucznych systemów – co jest domeną techniki i ekonomii – ale także w dociekaniach poznawczych nad systemami naturalnymi – podstawowymi prowadzonymi z pozycji fizykii, chemii, biologii, psychologii, socjologii itp. Informatyka zatem posiada powiązania ze wszystkimi ważniejszymi osiągnięciami nauki i techniki.
Z przeglądu systematyki przedmiotu badań maszyn cyfrowych i przetwarzania danych można wyodrębnić następujące teoretyczne i praktyczne działy, będące przedmiotem badań informatyki:
1. Struktury danych i modele ich przekształceń – przedstawienie i przekształcenie struktur danych wraz teoretycznymi modelami ich przekształceń.
Struktura danych – złożony zespół powiązanych danych. Wyróżniamy różne rodzaje struktur danych, zależnie od sposobu powiązania, typu elementów podstawowych (składowych) i metod dostępu do nich, np.: tablice, rekordy, zbiory, pliki, listy, stosy, kolejki, drzewa→ dynamiczne struktura danych, statyczna struktura danych.
2. Systemy przekształcania informacji – obejmuje wzajemne powiązania
sprzętu i tzw. oprogramowania.
Oprogramowanie (software) – zespół programów wykonywanych przez komputer, z reguły przechowywanych w pamięci zewnętrznej komputera, umożliwiających jego eksploatację użytkową.
3. Metodologia wykorzystywania maszyn cyfrowych – wywodzi się z szerokiego obszaru zastosowań techniki obliczeniowej o wspólnych strukturach, procesach i technologii. Jest dziedzina tłumaczącą procesy przetwarzania informacji maszynowych, mającą zasadnicze znaczenie w jakości ich wykorzystywania oraz wpływającą na dynamiczny rozwój struktur systemów maszynowych.
Informatykę możemy podzielić na jeszcze dwa inne działy:
1. Zajmuje się sprzętem informatycznym, czyli komputerem (maszyna złożona z układów / urządzeń elektronicznych, takich jak procesory, pamięć, urządzenia wejścia i wyjścia, która pod kontrolą zapisanych pamięci programów wykonuje automatycznie złożone procesy przetwarzania
danych.
2. Oprogramowanie.
Bezpieczna i higieniczna praca z komputerem.
O czym powinniśmy pamiętać, aby praca z komputerem była bezpieczna?
Komputer, podobnie jak inne urządzenia elektroniczne, które obsługujemy niemal codziennie w domu (np. telewizor czy magnetowid) został zaprojektowany taki sposób, abyśmy mogli go bezpiecznie używać. Stanie się tak wówczas, jeśli będziemy korzystali z niego we właściwy sposób, pamiętając o kilku podstawowych zasadach. Ich przestrzeganie uchroni nas przed zagrożeniami i sprawi, że urządzenie się nie popsuje.
1. Przed włączeniem upewnijmy się, czy wszystkie przewody są podłączone do właściwych gniazdek.
2. Najpierw włączamy jednostkę centralną, czyli właściwy komputer, a dopiero później inne urządzenia, których będziemy używać, np. monitor. Pamiętajmy, ze wyłącznie przeprowadzamy w odwrotnej kolejności niż włączanie : najpierw wyłączamy monitor i inne urządzenia, a w końcu jednostkę centralną. Jeżeli monitor jest zasilany z gniazdka umieszczonego z tyłu jednostki centralnej, to uruchomienie i zakończenie pracy obydwu urządzeń odbywa się równocześnie. W takim przypadku monitor może być stale włączony.
3. Nie zakrywajmy otworów wentylacyjnych jednostki centralnej i monitora. Jeśli będziemy pracować z komputerem dłuższy czas, to z pewnością zauważymy, że jednostka centralna i inne urządzenia wydzielają ciepło. Hałas docierający do nas, gdy komputer jest włączony, to efekt działania wentylatora. Pilnuje on, żeby nie nastąpiło przegrzanie elementów elektronicznych, gdyż grozi to ich uszkodzeniem. Dlatego też koniecznie sprawdźmy, czy między komputerem a ścianą jest nieco miejsca, by wewnętrzny wentylator mógł właściwie pracować. Upewnijmy się także, czy otwory wentylacyjne monitora nie zostały zasłonięte przez zeszyt.
4. Dbajmy o to, aby nasze miejsce pracy było czyste i uporządkowane. Nie wolno na stawiać obok komputera żadnych płynów lub łatwo przewracających się przedmiotów, które mogą zagrozić naszemu lub jego bezpieczeństwu.
Jak powinniśmy postępować aby komputer nie szkodził naszemu zdrowiu?
Zanim zasiądziemy przed komputerem, musimy zastanowić się, w jaki sposób ustawić wszystkie elementy zestawu, zwłaszcza monitor i klawiaturę. Jest to bardzo ważne, ponieważ pracując z tym urządzeniem, dużo czasu spędzamy w pozycji siedzącej, a nasze oczy narażone są na promieniowanie monitora.
Oto klika dobrych rad, jak pracować z komputerem, dbając jednocześnie o własne zdrowie:
1. Właściwie ustalmy czas, jaki możemy spędzić przy komputerze.
Ze względu na przeciążenie kręgosłupa, której niezbyt dobrze znosi pozycję siedzącą, oraz w trosce o wzrok starajmy się po 2 godzinach pracy zrobić 15-minutowa przerwę. Koniecznie wykonajmy wówczas klika ćwiczeń rozluźniających kręgosłup i nogi, które pozostawały do tej pory bez ruchu: skręty ciała, przysiady, zwieszanie głowy czy napinanie i rozluźnianie mięśni nóg.
2. Ustawmy odpowiednio monitor.
Zadbajmy o to, by położenie środka ekranu odpowiadało wysokości, na jakiej znajduje się nasza broda. Żeby nie męczyć wzroku, ustawmy monitor w odległości od 40 do 70 cm od oczu i przychylmy go nieco do tyłu. W tym samym celu umieśćmy go tyłem do źródła światła: okna, lampy. Dzięki temu nie będą powstawać na ekranie szkodzące naszym oczom odbicia. Wreszcie z myślą o czystości obrazu i przedłużeniu „żywotności” monitora, ustawmy odpowiedni (możliwie najmniejszy) kontrast i odpowiednią (możliwie małą) jaskrawość obrazu.
3. Dostosujmy położenie klawiatury.
Praca z komputerem może spowodować również nadwerężenie i przemęczenie naszych rąk. Aby tego uniknąć, trzymajmy je poziomo na klawiaturze, nie odchylając ani do góry, ani w dół. Nie umieszczajmy klawiatury na brzegu biurka, a to dlatego żeby mieć gdzie położyć ręce dla odpoczynku.
4. Pamiętajmy o zachowaniu wygodnej pozycji podczas pracy z komputerem.
Najważniejszą wygodę podczas pisania zapewnia krzesło z regulacja wysokości, odpowiednim oparciem odprężającym kręgosłup i podpórkami pod łokcie. Ustawmy krzesło tak, aby podczas pracy mieć możliwość swobodnej zmiany.
Zastosowanie komputerów.
Komputery w naszym otoczeniu.
Komputery pomagają ludziom w pracy, są wszędzie tam, gdzie trzeba wykonywać wiele powtarzających się działań. Wybierzmy się na spacer po naszym mieście, a przekonamy się, w jak wielu miejscach są wykorzystywane.
W banku i na poczcie widzimy je w każdym okienku. Bez nich trudno dziś sobie wyobrazić pracę w tych instytucjach. Odpowiednie programy umożliwiają szybka obsługę klientów, a komputery połączone siecią komputerową, pozwalają przesyłać dane na ogromne odległości, ułatwiają tzw. rozliczenia bezgotówkowe.
W aptekach komputery usprawniają ewidencje i sprzedaż leków. W odpowiedniej bazie danych farmaceutycznych znajduje potrzebne mu informacje na temat odpowiedniego środka: czy znajduje się on w aptece, jaka jest jego cena i ile jeszcze zostało leków danego rodzaju.
Są niezastąpione w różnego rodzaju biurach, gdzie ułatwiają pracę urzędnikom. Niegdyś na opracowanie dokumentów musieli oni poświęcać bardzo dużo czasu, gdyż mieli do dyspozycji maszyny do pisania i kalkulatory. Uległo to zmianie, gdy na biurkach pojawił się komputer, który przewyższa możliwości obu tych urządzeń.
Komputery potrafią pisać i liczyć. Pomagają człowiekowi również w tworzeniu. Z ich pomocą może np. projektować i budować bezpieczne domy i mosty. Inżynierowie wykorzystują umiejętność wykonywania przez komputery niezwykle dokładnych obliczeń. W tan sposób projektują wyroby wysokiej jakości, niezawodne, a jednocześnie bezpieczne i estetyczne.
Komputery, odpowiednio zaprogramowanie przez człowieka, potrafią planować i kontrolować produkcję w różnych fabrykach, a nawet sterować odpowiednimi urządzeniami. Wszystko to wpływa na szybki rozwój techniki, jaki obserwujemy na co dzień.
Możliwości komputerów są tak duże, że używa się ich do projektowania i produkcji współczesnych samochodów. Najpierw projektanci tworzą model samochodu na komputerze, a gdy ten jest już gotowy, rozpoczyna się produkcja. Obok ludzi uczestniczą w niej komputerowo sterowanie maszyny, zwane robotami.
Urządzenia komputerowe wykorzystywane są także przez twórców kultury. Podczas słuchania muzyki pamiętajmy o tym, że obecnie wielu wykonawców tworzy swoje kompozycje za pomocą komputerów. Filmowcy z kolei sięgają po komputerowe programy , pozwalające na przygotowanie efektów specjalnych, które tak bardzo nas zaskakują i oczarowują w kinie lub w telewizji.
Jaką role odgrywają komputery w życiu człowieka? Pomagają uczyć się, ułatwiają codzienną pracę i służą do zabawy. Pozwalają liczyć, pisać, wyszukiwać, tworzyć, wreszcie zarządzać. Nie zapomnijmy jednak, że komputery są tylko maszynami zaprojektowanymi i zaprogramowanymi przez człowieka.
Przykłady zastosowań urządzeń opartych na technice komputerowej.
Technika komputerowa jest wykorzystywana do tworzenia różnego rodzaju urządzeń elektronicznych. Znany nam doskonale odtwarzacz CD zawiera układ elektroniczny, który tak przetwarza dźwięki zapisane cyfrowo na płycie, by mógł je usłyszeć człowiek. Technika cyfrowego zapisu spowodowała, że jakość muzyki docierającej do nas z płyt jest idealna, a w słuchaniu nie przeszkadzają żadne szumy i trzaski. Na niej też opierają swoją pracę nowoczesne centrale telefoniczne, co sprawia, że krócej czekamy na połączenia i jego jakość jest wyższa.
Znacznie więcej urządzeń, z którymi stykami się na co dzień, zawiera w sobie elementy komputera. Na przykład magnetowid wyposażony jest w specjalny układ elektroniczny – taki jak w komputerze – sterujący pracą urządzenia i umożliwiający jego programowanie, np. automatyczne nagranie interesującej nas audycji w określonym dniu i o określonej godzinie.
Podobny układ elektroniczny znajduje się pralce automatycznej. Specjalne pokrętło, nazwane programatorem, pozwala ustalić min. Temperaturę oraz czas prania.
Podczas robienia zakupów w sklepie możemy zauważyć, że ludzie tam zatrudnieni wykorzystują w swej pracy technikę komputerową. Po zrobieniu zakupów podchodzimy do kasy, gdzie bardzo szybko dowiadujemy się, ile to pieniędzy musimy zapłacić za towar. Jak to się dzieje, że obliczanie należności, trwa tak krótko? Zauważmy, że na nabytych przez nas produktach znajdują się kody paskowe, czyli wzory czarnych i białych pasków, zawierające zakodowane informacje: nazwę towaru, cenę, datę produkcji itp.
Kasjer przesuwa poszczególne produkty nad czytnikiem kodów paskowych, specjalnym urządzeniem, które odczytuje zapisany w nich obraz graficzny i wysyła informacje do kasy oraz komputera magazynowego.
Wpłacane przez nas pieniądze trafiają do kasy fiskalnej, którą spotykamy dzisiaj niemal w każdym sklepie. Rejestruje ona sprzedawanie towary i drukuje paragony. Pomaga tez ekspedientce obliczyć resztę należną klientowi, co ułatwia jej pracę i chroni przed pomyłką.
A oto przykłady innych urządzeń zaprojektowanych wraz z rozwojem komputeryzacji:
• Telefon komórkowy.
Niewielkich rozmiarów telefon przenośny, przez który możemy rozmawiać np. na spacerze lub w autobusie. Dysponuje telefoniczną bazą danych (komputerową książką telefoniczną). Najnowsze modele mają nawet wbudowane gry logiczne i aparaty cyfrowy.
• Fotograficzny aparat cyfrowy.
Zapisuje obraz podobnie, jak zapisywane są informacje w pamięci komputera. Jego zaletą jest to, że otrzymane zdjęcia mogą być w prosty sposób zmieniane na komputerze, a następnie drukowane w dowolnej liczbie kopii.
• Bankomat
Spotykamy go w niektórych bankach. Może być również umieszczony w ścianie budynku, daleko od banku. Aby wypłacić ze swojego konta pieniądze, klient wkłada do urządzenia kartę magnetyczną, którą otrzymał w banku. Następnie za pomocą klawiatury podaje tzw. Kod PIN (ang. Personal Identyfication Number – osobisty numer identyfikacyjny) i informuje bankomat, jaką sumę chce wypłacić. Na zakończenie bankomat wypłaca gotówkę i zwraca kartę. Może także wydrukować informację o transakcji. Niektóre maszyny głosem podpowiadają klientowi, jakie operacje powinien kolejno wykonać
• Informacja komputerowa.
Ułatwia życie podróżnym, którzy przez całą dobę mogą z niej korzystać m.in. na dworcach PKP. Dialog z informatycznym informatorem prowadzimy, używając klawiatury i monitora. W ten sposób możemy znaleźć interesujące nas połączenie z daną miejscowością, najkrótszą trasę, godzinę odjazdu najbliższego pociągu czy też połączenie z najmniejszą liczba przesiadek.
• Kalkulator.
Kalkulator służył głównie do obliczeń. Dziś daje nam możliwość stosowania dużej liczby różnych operacji. Coraz częściej dysponuje także własną pamięcią, która pozwala na jego programowanie i przechowywanie prostych danych.