Κεφάλαιο 1-3 PDF

12 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Κεφαλαιο 1 Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής...

12 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Κεφαλαιο 1 Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής Εισαγωγή Στις μέρες μας καθημερινά ακούμε να γίνεται λόγος για Νέες Τεχνολογίες, για τη Λεωφόρο των Πληροφοριών και για μια νέα επιστήμη την Πληροφορική. Συχνά η κοινωνία μας χαρακτηρίζεται ως Κοινωνία της Πληροφορίας. 0 Τι είναι οι πληροφορίες στις οποίες βασιζόμαστε, για να παίρνουμε αποφάσεις ή για να οργανώνουμε καλύτερα τις δραστηριότητές μας; 0 Τι μελετά η επιστήμη της Πληροφορικής; 0 Τι σχέση έχει ο υπολογιστής με όλα όσα αναφέραμε; Λέξεις Κλειδιά Στο Κεφάλαιο αυτό θα ασχοληθούμε με έννοιες όπως οι παραπάνω, για να μπο- ρέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα τον συναρπαστικό κόσμο της Πληροφορικής. Δεδομένα (Data), Πληροφορία (Information), 1.1 Από τα δεδομένα στην πληροφορία Επεξεργασία (Processing), Υπολογιστής (Computer), Στο σχολείο μας αποφασίστηκε να γίνει μια εκπαιδευτική εκδρομή. Ο καθηγητής Πληροφορική (Informatics) μας ανέθεσε στον Κωστή και στη Χρύσα να συγκεντρώσουν τα χρήματα. Στο διά- λειμμα ο Κωστής συναντήθηκε με τη Χρύσα και ακολούθησε ο παρακάτω διάλογος: Κωστής: Χρύσα, πόσα χρήματα μας είπε ο κύριος ότι θα κοστίσει συνολικά η εκδρομή; Χρύσα: 200 ₠. Νομίζω, όμως, ότι πρέπει να ρωτήσουμε τους συμμαθητές μας, για να μάθουμε πόσοι θα έρθουν. Κωστής: Ναι, βέβαια, όταν μάθουμε κι αυτό θα έχουμε όλα τα στοιχεία, για να βρούμε πόσα χρήματα πρέπει να ζητήσουμε από τον καθένα. Χρύσα: Πάμε να τους ρωτήσουμε και στο επόμενο διάλειμμα το ξανασυζητάμε. Στο επόμενο διάλειμμα ο Κωστής και η Χρύσα είχαν συγκεντρώσει όλα τα στοι- χεία που χρειάζονταν, δηλαδή το κόστος ενοικίασης του λεωφορείου (200 ₠), καθώς και ότι 25 μαθητές θα έπαιρναν μέρος στην εκδρομή. Με βάση τα στοιχεία αυτά βρήκαν ότι πρέπει να ζητήσουν 8 ₠ από κάθε μαθητή που θα συμμετείχε στην εκδρομή. Ο Κωστής και η Χρύσα έλυσαν το πρόβλημα, δηλαδή βρήκαν πόσα χρήματα έπρε- πε να ζητήσουν, ώστε να μαζέψουν το ποσό που χρειαζόταν, για να πραγματοποι- ηθεί η εκδρομή. Ποια «διαδρομή» όμως ακολούθησε η σκέψη τους, ώστε να φτά- σουν στη λύση του προβλήματος; Στα παρακάτω βήματα φαίνεται μία πιθανή πορεία των συλλογισμών που ακολούθησαν, ώστε να φτάσουν στη λύση. Βήμα 1: Τι είναι αυτό που μας ζητείται; Βήμα 2: Ποια στοιχεία έχουμε στη διάθεσή μας και τι άλλο χρειάζεται, για να φτάσουμε στην απάντηση; Βήμα 3: Συλλέγουμε τα απαραίτητα στοιχεία. Βήμα 4: Με ποιο τρόπο μπορούμε να συνδυάσουμε τα στοιχεία που γνωρίζουμε, για να βρούμε αυτό που μας ζητείται; Βήμα 5: Εκτελούμε τους συλλογισμούς και τις πράξεις που σχεδιάσαμε στο προη- γούμενο βήμα. Βήμα 6: Προκύπτει το αποτέλεσμα των πράξεων ως απάντηση στο πρόβλημά μας. Book 1.indb 12 2/4/2013 6:27:54 μμ  κεφαλαιο 1: βασικεσ εννοιεσ τησ πληροφορικησ 13 Το αποτέλεσμα αυτό μας δίνει την απαραίτητη γνώση, για να συγκεντρώ- σουμε τα χρήματα της εκδρομής. Τα στοιχεία που συνέλεξαν ο Κωστής και η Χρύσα, είναι τα απαραίτητα δεδομένα που τους βοήθησαν να μάθουν ποιο ποσό πρέπει να καταβάλει κάθε μαθητής. Στην συνέχεια, αφού έκαναν τους απαιτούμενους συλλογισμούς, επεξεργάστηκαν τα δεδομένα εκτελώντας τις απαραίτητες αριθμητικές πράξεις (200 ₠: 25 μαθητές = 8 ₠ανά μαθητή). Το ποσό των 8 ₠ που πρέπει να πληρώσει ο κάθε μαθητής, για να πραγματοποιηθεί η εκδρομή, είναι μια πληροφορία, που δημιουργήθηκε από την κατάλληλη επεξεργα- σία των δεδομένων. Σχηματικά μπορούμε να αναπαραστήσουμε την παραπάνω διαδικασία ως εξής: Δεδομένα 7 Επεξεργασία 7 Πληροφορία 200 ₠ στοιχίζει η ενοι- κίαση του λεωφορείου. 200 ₠: 25 μαθητές = 8 ₠ Το ποσό που αντιστοιχεί σε 25 μαθητές θα συμμετά- ανά μαθητή κάθε μαθητή είναι 8 ₠. σχουν στην εκδρομή. Δραστηριότητα Περιγράψτε τα βήματα που είναι απαραίτητα, ώστε από τα δεδομένα της αρι- στερής στήλης του πίνακα που ακολουθεί να καταλήξουμε στην πληροφορία που ψάχνουμε. Δεδομένα 7 Επεξεργασία 7 Πληροφορία Η ομάδα Α έχει 7 νίκες, 3 ισοπαλίες και 2 ήττες. Άλλα δεδομένα: ; Η ομάδα Α έχει............ βαθμούς στο πρωτάθλη- _________________ μα. _________________ _________________ Τα δεδομένα δεν είναι μόνο αριθμοί, όπως στα προηγούμενα παραδείγματα, αλλά μπορεί να είναι εικόνες, σύμβολα, λέξεις, ήχοι. Έτσι, «δεδομένα» είναι μια φωτογραφία, ένα σήμα της τροχαίας, τα ονόματα ενός τηλεφωνικού καταλόγου ή ο ήχος μιας μουσικής νότας. Με δεδομένα τα σήματα της τροχαίας, τη διεύθυνση του σπιτιού μας και του σχολείου μας μπορούμε με την κατάλληλη επεξεργασία να βρούμε μια σύντομη διαδρομή, για να πηγαίνουμε στο σχολείο. Η καταγραφή της σύντομης διαδρομής για το σχολείο αποτελεί μια χρήσιμη πληροφορία για μας. Η επεξεργασία των παραπάνω δεδομένων δεν απαιτεί αριθμητικές πράξεις. Γενικά, μπορούμε να ονομάσουμε Δεδομένα (Data) τα στοιχεία που χρησιμοποι- ούμε για επεξεργασία. Τα αποτελέσματα που παίρνουμε από την επεξεργασία των δεδομένων και μας μεταδίδουν κάποια επιπρόσθετη γνώση, τα χαρακτηρίζουμε ως Πληροφορία (Information). Η επεξεργασία των δεδομένων έχει ποικίλες μορφές, χωρίς να είναι πάντοτε απαραίτητη η εφαρμογή αριθμητικών πράξεων. Book 1.indb 13 2/4/2013 6:27:55 μμ  14 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα1: γνωριζω τον υπολογιστη Αν και αρχικά τα δεδομένα δε φαίνεται να έχουν τόση σημασία για μας, αποτε- λούν πολύτιμα στοιχεία, για να πάρουμε χρήσιμες πληροφορίες. Η πληροφορία, σε αντίθεση με τα δεδομένα, είναι κάτι που έχει σημασία για μας, κάτι που θέλουμε να μάθουμε. Οι πληροφορίες προκύπτουν από τα επιλεγμένα δεδομένα μετά από κατάλληλη επεξεργασία. Με άλλα λόγια, η πληροφορία ή οι πληροφορίες που παίρ- νουμε εξαρτώνται και από το είδος της επεξεργασίας που εφαρμόζουμε στα δεδο- μένα τα οποία διαθέτουμε. Αν, για παράδειγμα, τα δεδομένα είναι μουσικές νότες, η διαφορετική παράθεσή τους, δηλαδή η διαφορετική επεξεργασία τους, μας δίνει ως αποτέλεσμα μια διαφορετική σύνθεση, δηλαδή ένα διαφορετικό αποτέλεσμα. 1.2 Ο Κύκλος Επεξεργασίας των Δεδομένων Πληροφορίες που έχουν προκύψει ως αποτέλεσμα μιας επεξερ- γασίας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ίδιες ή σε συνδυασμό με άλλα δεδομένα για την παραγωγή νέων πληροφοριών. Η διαδικα- σία αυτή, δηλαδή πληροφορίες να αποτελούν στη συνέχεια δεδομέ- να σε μία νέα επεξεργασία, χαρακτηρίζεται ως Κύκλος Επεξεργασίας των Δεδομένων (Εικόνα 1.1). Στο παράδειγμα της σχολικής εκδρο- μής μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την πληροφορία για το τελικό κόστος ανά μαθητή σε συνδυασμό με τα χρήματα του κουμπαρά μας (δεδομένο), ώστε να μάθουμε αν διαθέτουμε αρκετά χρήματα, για Εικόνα 1.1. Κύκλος Επεξεργασίας των Δεδομένων να πάμε τελικά στην εκδρομή. Δεδομένα 7 Επεξεργασία 7 Πληροφορία b Το ποσό που πρέπει να Συγκρίνω τα χρήματα δώσει κάθε μαθητής που έχω στον κουμπα- Διαθέτω αρκετά χρή- είναι 8 ¤. ρά μου με το ποσό που ματα, ώστε να πάω b Έχω στον κουμπαρά στην εκδρομή. πρέπει να διαθέσω. μου 15 ¤. 1.3 Η ανάγκη για μηχανές επεξεργασίας δεδομένων Η επεξεργασία των δεδομένων ενός προβλήματος μπορεί να είναι μια αρκετά πολύπλοκη διαδικασία και να χρειάζεται πολύ χρόνο, για να ολοκληρωθεί. Το 1880 Εικόνα 1.2. Η μηχανή του ξεκίνησε η απογραφή του πληθυσμού των Η.Π.Α., με σκοπό να καταγραφούν στοι- Χόλλεριθ χεία σχετικά με το συνολικό πληθυσμό αλλά και τον πληθυσμό κάθε περιοχής ξεχωριστά καθώς και στοιχεία για τις ασχολίες των κατοίκων, τη σύνθεση της κάθε οικογένειας κ.λπ. Οι πληροφορίες που θα προέκυπταν θα βοηθούσαν την κυβέρνη- Η μηχανή που κατα- σκευάστηκε από το ση να σχεδιάσει με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα νέες σιδηροδρομικές γραμ- Χόλλεριθ δεν είχε σχέ- μές, να ιδρύσει σχολεία και να οργανώσει καλύτερα τις κρατικές υπηρεσίες. Πλήθος ση με τους σημερινούς στοιχείων θα έπρεπε να συλλεχτούν από όλες τις περιοχές του κράτους και να υπολογιστές. Την εποχή συνδυαστούν κατάλληλα, ώστε να προκύψουν οι επιθυμητές πληροφορίες. Ωστόσο, εκείνη, όμως, έγινε κατα- εξαιτίας της μεγάλης αύξησης του πληθυσμού, εκτιμήθηκε ότι η διαδικασία επεξερ- νοητό ότι η επεξεργασία γασίας των δεδομένων θα ολοκληρωνόταν σε 12 χρόνια, δηλαδή το 1892, ενώ η πολλών δεδομένων πρέ- νέα απογραφή έπρεπε να ξεκινήσει το 1890. Το πρόβλημα της αργής επεξεργασίας πει να εκτελείται από των δεδομένων, με χειρογραφική μέθοδο, λύθηκε από τον Χέρμαν Χόλλεριθ υπολογιστικές μηχανές, (Herman Hollerith) με την κατασκευή υπολογιστικών μηχανών (Εικόνα 1.2). Με τη για να γίνεται σε σύντο- μο χρονικό διάστημα. χρήση αυτών των μηχανών η επεξεργασία των στοιχείων –δεδομένων– ολοκληρώ- θηκε σε, μόλις, 6 εβδομάδες. Book 1.indb 14 2/4/2013 6:27:55 μμ  κεφαλαιο 1: βασικεσ εννοιεσ τησ πληροφορικησ 15 1.4 O υπολογιστής και η επεξεργασία δεδομένων Η έννοια της επεξεργασίας δε συναντάται μόνο στους υπολογιστές. Πολλές συσκευές που έχουμε γύρω μας χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία και την παρα- γωγή κάποιου προϊόντος. Ένα παράδειγμα είναι το πλυντήριο ρούχων. Στην αρχή τοποθετούμε τα λεκια- σμένα ρούχα, το απορρυπαντικό και κατόπιν επιλέγουμε τη θερμοκρασία και το πρόγραμμα πλύσης. Στη συνέ- χεια το πλυντήριο πλένει τα ρούχα σύμφωνα με το πρόγραμμα πλύσης που επιλέξαμε. Στο τέλος της επε- ξεργασίας, αν όλα πάνε καλά, θα πάρουμε τα ρούχα καθαρά. Μια μηχανή που χρησιμοποιούμε σήμερα για την επεξεργασία δεδομένων είναι ο υπολογιστής. Στην αρχή εισάγουμε πλήθος δεδομένων στον υπολογιστή με τη βοήθεια διάφορων συσκευών (για παράδειγμα με το πληκτρολόγιο), τα οποία ο υπολογιστής με τις κατάλ- ληλες οδηγίες (εντολές) που δίνουμε, τα επεξεργάζε- ται. Οι οδηγίες αυτές εισάγονται από εμάς συνήθως με Εικόνα 1.3. Ο υπολογιστής ως μηχανή επεξεργασίας δεδομένων τη βοήθεια του ποντικιού και του πληκτρολογίου. Κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας ο υπολογιστής εκτελεί λογικές (π.χ. σύγκριση δύο αριθ- μών) και αριθμητικές πράξεις. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας λαμβάνονται μέσω της οθόνης, του εκτυπωτή ή άλλων συσκευών (Εικόνα 1.3). Από τα επεξεργασμένα Ένα από τα σύγχρονα δεδομένα που λαμβάνουμε, αντλούμε τις χρήσιμες πληροφορίες που θέλουμε. προβλήματα είναι πώς Τις πληροφορίες μαζί με τα δεδομένα μπορούμε να τις αποθηκεύσουμε στον θα επιλέξουμε την πιο υπολογιστή, για να τις χρησιμοποιήσουμε στο μέλλον. Για παράδειγμα, αποθηκεύου- χρήσιμη για μας πληρο- με έναν κατάλογο με τα τηλέφωνα των φίλων μας, ώστε να μπορούμε να βρίσκου- φορία, ανάμεσα σε πολ- λές άλλες, που έχουμε με το τηλέφωνό τους, όποτε το χρειαζόμαστε. Από τα σημαντικότερα χαρακτηριστι- κάθε στιγμή στη διάθεσή κά των υπολογιστών είναι η δυνατότητα που μας παρέχουν να αποθηκεύουμε μεγά- μας. λες ποσότητες δεδομένων (ή πληροφοριών) και να αναζητάμε οτιδήποτε από αυτά σε πολύ λίγο χρόνο. 1.5 Με τι ασχολείται η Πληροφορική; Στα γαλλικά, ο όρος Η Πληροφορική μελετά σε βάθος και με επιστημονικό τρόπο: Πληροφορική (Infor- 1. Τον αποτελεσματικό τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών με τη βοήθεια του matique) δημιουργήθηκε υπολογιστή και της τεχνολογίας γενικότερα. Η Πληροφορική, δηλαδή, εξετάζει με από τη συνένωση των ποια τεχνικά μέσα και με ποιες διαδικασίες μπορούμε: να συλλέξουμε και να απο- όρων Πληροφορία (Infor- mation) και Αυτοματική θηκεύσουμε δεδομένα, να τα επεξεργαστούμε, να μεταδώσουμε τις χρήσιμες πλη- (Automatique) (από τον ροφορίες που παράγονται και να τις αποθηκεύσουμε. Φιλίπ Ντρεϋφύς/Philippe 2. Τη σημασία των πληροφοριών, τη χρησιμότητά τους και τις πιθανές εφαρμογές Dreyfus, 1962). τους σε διάφορες ανθρώπινες δραστηριότητες. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Μπορείτε να αναφέρετε ένα παράδειγμα δεδομένων και ένα παράδειγμα πληροφοριών από την καθημερινή σας ζωή; 2. Με ποιον τρόπο παίρνουμε πληροφορίες από τα δεδομένα; 3. Ποια είναι η συμβολή του υπολογιστή στην παραγωγή πληροφοριών; Book 1.indb 15 2/4/2013 6:27:56 μμ  16 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Κεφαλαιο 2 Το Υλικό του Υπολογιστή Εισαγωγή Στο προηγούμενο Κεφάλαιο παρουσιάστηκε πόσο αναγκαία είναι η χρησιμοποίηση του υπολογιστή ως μηχανής επεξεργασίας δεδομένων. 0 Με ποιο τρόπο εισάγουμε δεδομένα στον υπολογιστή; 0 Με ποιους τρόπους μπορούμε να πάρουμε τα επεξεργασμένα δεδομένα; 0 Πού αποθηκεύουμε τα δεδομένα και τις πληροφορίες; Λέξεις Κλειδιά 0 Από ποια μέρη αποτελείται ο υπολογιστής; 0 Όλοι οι υπολογιστές έχουν την ίδια μορφή; Υλικό υπολογιστή (Hardware), Προσωπικός Υπολογιστής 2.1 Το Υλικό Μέρος του Υπολογιστή (PC), Συσκευή εισόδου, Ο υπολογιστής, όπως μπορείτε να παρατηρήσετε στο εργαστήριο του σχολείου Συσκευή εξόδου, σας, περιλαμβάνει διάφορα ξεχωριστά τμήματα που συνδέονται και συνεργάζονται Οθόνη (Screen), μεταξύ τους, ώστε να λειτουργούν ως σύνολο. Τα τμήματα αυτά μπορεί να είναι Εκτυπωτής (Printer), μηχανικά ή ηλεκτρονικά εξαρτήματα ή ακόμη και ολόκληρες συσκευές (Εικόνα 2.1). Σαρωτής (Scanner), Κάθε τμήμα συνεργάζεται με τα άλλα, ή ακόμη με κάποια από αυτά, ώστε να εκτε- Ποντίκι (Mouse), Πληκτρολόγιο (Keyboard), λούνται όλες οι απαραίτητες λειτουργίες με ακρίβεια και ταχύτητα. Όλα τα τμήματα Αποθηκευτικά μέσα μαζί αποτελούν το Υλικό Μέρος ενός υπολογιστή ή, για την ακρίβεια, αποτελούν το υλικό ενός υπολογιστικού συστήματος. Γενικά, Υλικό Μέρος (Hardware) του υπο- λογιστή είναι τα μηχανικά και τα ηλεκτρονικά του μέρη, ό,τι δηλαδή μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε. Όπως φαίνεται και στην Εικόνα 2.1, μεταξύ των συσκευών του υπολογιστικού ΠΡΟΣΟΧΗ Ο υπολογιστής, για να λειτουρ- γήσει, χρειάζεται ηλεκτρι- κό ρεύμα. Γι’ αυτό πρέπει να είμαστε προσεκτικοί και να μην επεμβαίνου- με στο εσωτερικό του. Εικόνα 2.1. Το Υλικό Μέρος ενός υπολογιστικού συστήματος Book 1.indb 16 2/4/2013 6:27:57 μμ  κεφαλαιο 2: ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 17 συστήματος διακρίνουμε ένα κουτί, που συχνά χαρακτηρί- ζεται ως Κεντρική Μονάδα του υπολογιστικού συστήμα- τος. Μέσα σ’ αυτό βρίσκονται διάφορα εξαρτήματα με πιο σημαντικά την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Κ.Μ.Ε., C.P.U.) και την Κύρια Μνήμη του υπολογιστή. Στην Κ.Μ.Ε. γίνεται, σύμφωνα με τις οδηγίες μας, η επεξεργασία των δεδομένων που εισάγονται στη μνήμη του υπολογιστή. Για την εισαγωγή των δεδομένων χρησιμοποιούμε διά- φορες συσκευές, που ονομάζονται συσκευές εισόδου. Παραδείγματα συσκευών εισόδου είναι το πληκτρολόγιο, το ποντίκι και το μικρόφωνο. Για να έχει νόημα η επεξεργασία των δεδομένων, πρέ- πει να μπορούμε να πάρουμε τα αποτελέσματά της από τον υπολογιστή. Οι συσκευές στις οποίες αποτυπώνονται Εικόνα 2.2. Πόσο παρατηρητικοί είσαστε; Βρείτε γιατί δε τα αποτελέσματα της επεξεργασίας ονομάζονται συσκευ- λειτουργεί ο υπολογιστής της εικόνας. ές εξόδου. Η οθόνη και ο εκτυπωτής είναι οι κυριότερες συσκευές εξόδου. Οι συσκευές εισόδου και εξόδου (Εικόνα 2.3) μας Όταν μία συσκευή μπορεί να στέλνει και να δίνουν τη δυνατότητα να επικοινωνούμε με τον υπολογι- δέχεται δεδομένα από τον υπολογιστή, τότε στή. Συνδέονται με την Κεντρική Μονάδα του υπολογι- χαρακτηρίζεται συσκευή εισόδου-εξόδου. Παρά- στή, είτε με καλώδιο (ενσύρματα) είτε χωρίς καλώδιο δειγμα συσκευής εισόδου-εξόδου είναι η οθόνη (ασύρματα). αφής. Οθόνες αφής μπορούμε να συναντήσουμε σε συσκευές αναζήτησης πληροφοριών στα αερο- Τα δεδομένα που δίνουμε και οι πληροφορίες που δρόμια ή σε κάποια μηχανήματα αυτόματης συναλ- παίρνουμε από τον υπολογιστή, μπορούν να έχουν διά- λαγής που χρησιμοποιούνται στις Τράπεζες (ΑΤΜ φορες μορφές (π.χ. κείμενο, εικόνα ή ήχο). Ανάλογα με – Αυτόματη Ταμειολογιστική Μηχανή). τη μορφή τους χρησιμοποιούμε και την κατάλληλη συσκευή. Οι σημαντικότερες συσκευές εισόδου είναι: b Πληκτρολόγιο. Είναι η πιο συνηθισμένη συσκευή, για να εισάγουμε δεδομένα και εντολές στον υπολογιστή με μορφή κειμένου. Εκτός από τα πλήκτρα γραμμάτων, αριθμών και συμβόλων υπάρχουν ειδικά πλήκτρα, για να δίνουμε κατευθείαν εντο- λές στον υπολογιστή π.χ. το πλήκτρο F1, το πλήκτρο Esc κ.ά. b Ποντίκι. Πήρε το όνομά του από το σχήμα του. Μας βοηθάει να δίνουμε εντολές στον υπολογιστή, επιτρέποντάς μας κάθε φορά να επιλέγουμε εκείνες τις λειτουρ- γίες που θέλουμε από αυτές που απεικονίζονται στην οθόνη. b Σαρωτής. Με τη βοήθεια του σαρωτή μετατρέπονται φωτογραφίες, εικόνες και κείμενα σε ηλεκτρονική μορφή και εισάγονται στον υπολογιστή για επεξεργασία. Οι σημαντικότερες συσκευές εξόδου είναι: b Οθόνη. Σ’ αυτήν εμφανίζονται αποτελέσματα από τις διάφορες μορφές επεξερ- γασίας που εκτελεί ο υπολογιστής. Υπάρχουν οθόνες διαφόρων μεγεθών και κατηγοριών, ανάλογα με την τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους. Εκτός από τις κοινές οθόνες υπάρχουν και οι οθόνες αφής, οι οποίες λει- τουργούν ως συσκευές εισόδου-εξόδου. b Εκτυπωτής. Μας βοηθάει να τυπώνουμε σε χαρτί τις πληροφορίες που επιλέγου- με. Υπάρχουν εκτυπωτές διαφόρων τύπων, ανάλογα με την τεχνολογία που χρη- σιμοποιούν οι κατασκευαστές, όπως: b κρουστικός ή ακίδων (dot-matrix), b λέιζερ (laser) και b ψεκασμού μελάνης (inkjet). Book 1.indb 17 2/4/2013 6:27:58 μμ  18 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Η επιλογή ενός εκτυπωτή γίνεται ανάλογα με τις ανάγκες μας αλλά και τις οικο- νομικές μας δυνατότητες. b Ηχεία. Με τα ηχεία ακούμε ήχους ή μουσική από τον υπολογιστή. Εκτός από τις συσκευές που περιγράψαμε υπάρχουν και πολλές άλλες συσκευές που συνδέονται με τον υπολογιστή και χρησιμοποιούνται για διάφορες εργασίες, όπως η κάμερα, η φωτογραφική μηχανή, το μικρόφωνο, το στυλό γραφίδα, το χει- ριστήριο (joystick), που χρησιμοποιείται στα παιχνίδια κ.ά. Δραστηριότητα: Συμπληρώστε τα ονόματα των συσκευών που δεν αναφέρονται στην εικόνα Σταθεροποιητής Τάσης (UPS): α. Προστατεύει τον υπολογιστή Κάμερα (web camera): συνδέεται με την μας από αυξομειώσεις της ηλεκτρικής τάσης. β. Έχει μπαταρία Κεντρική Μονάδα του υπολογιστή και μας και μας παρέχει ρεύμα για λίγα λεπτά, σε περίπτωση διακοπής δίνει τη δυνατότητα να έχουμε οπτική επικοι- του ρεύματος. νωνία με άλλους χρήστες στο Διαδύκτιο. Μόντεμ (modem): μας βοηθάει να επικοινωνούμε με άλλους υπολογιστές, από απόσταση, χρησιμο- ποιώντας την τηλεφωνική γραμμή. Ψηφιακή φωτογραφική μηχανή (digital camera): παίρνει φωτογρα- φίες σε ηλεκτρονική μορφή και μας δίνει τη δυνατότητα να τις μεταφέρου- Μικρόφωνο (microphone): μας βοη- με στον υπολογιστή για επεξεργασία ή θάει να εισαγάγουμε τη φωνή μας ή εκτύπωση. άλλους ήχους στον υπολογιστή. Εικόνα 2.3. Το Υλικό Μέρος ενός υπολογιστικού συστήματος 2.2. Η μνήμη του υπολογιστή και τα αποθηκευτικά μέσα Κεντρικό ρόλο στη λειτουργία του υπολογιστή έχει η μνήμη του. Η μνήμη ενός υπο- λογιστή αποτελείται από την Κύρια Μνήμη (η οποία περιέχει τη μνήμη RAM) και τα αποθηκευτικά μέσα. Τα δεδομένα και οι κατάλληλες για την επεξεργασία τους εντο- λές αποθηκεύονται προσωρινά στη μνήμη RAM (Random Access Memory – Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης) του υπολογιστή. Στη συνέχεια γίνεται η επεξεργασία τους από την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, ανάλογα με τις εντολές που δίνουμε. Τα αποτελέσματα αποθηκεύονται και αυτά με τη σειρά τους προσωρινά στη μνήμη RAM. Μόλις, όμως, ο υπολογιστής σταματήσει να τροφοδοτείται με ηλεκτρικό ρεύμα όλα τα στοιχεία που βρίσκονται στη μνήμη RAM χάνονται. Για να μη χάσουμε τα στοιχεία αυτά, μπορούμε να τα αποθηκεύουμε σε ειδικές συσκευές, οι οποίες λέγονται: «αποθηκευτικά μέσα» (Πίνακας 2.1). Book 1.indb 18 2/4/2013 6:27:58 μμ  κεφαλαιο 2: ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 19 Με τη χρήση των αποθηκευτικών μέσων, τα δεδομένα και οι πληροφορίες διατη- ρούνται μόνιμα και μπορούμε να έχουμε πρόσβαση σε αυτά, όποια στιγμή θέλουμε. Η ιδέα να έχει ο υπο- λογιστής μία κύρια Ο σχεδιασμός της λειτουργίας της μνήμης του υπολογιστή έχει αναλογίες με τον μνήμη, ώστε να αποθηκεύ- τρόπο που χρησιμοποιούμε οι άνθρωποι τη μνήμη μας σε πολλές ενέργειες. Η ει προσωρινά τα δεδομέ- ανθρώπινη μνήμη έχει την ικανότητα να συγκρατεί τις πληροφορίες που δεχόμαστε να που προορίζονται για και να τις επαναφέρει, όποτε τις χρειαζόμαστε. Ωστόσο, οι πιο πολλές λησμονού- επεξεργασία καθώς και τις νται και, για να μπορούμε να τις θυμηθούμε, όταν τις χρειαστούμε, πολλές φορές αντίστοιχες εντολές, δια- τις καταγράφουμε στο χαρτί. Για παράδειγμα, συνηθίζουμε να καταγράφουμε σε ένα τυπώθηκε από τον Φον ευρετήριο τα τηλέφωνα των φίλων μας ή σε ένα τετράδιο τις εργασίες που έχουμε Νόυμαν (Von Neumann) να κάνουμε στο σπίτι για το σχολείο. στις αρχές της δεκαετίας Η διαδικασία αναζήτησης και ανεύρεσης της πληροφορίας που θέλουμε ονομάζε- του ’40. ται ανάκτηση πληροφοριών. Εκτός από πληροφορίες και δεδομένα στα αποθηκευτι- κά μέσα αποθηκεύουμε και τις κατάλληλες εντολές για τις περισσότερες λειτουργί- ες του υπολογιστή. Πίνακας 2.1. Τα συνηθισμένα αποθηκευτικά μέσα Δισκέτα (floppy disk). Είναι από τα πιο παλιά αποθηκευτικά μέσα. Ήταν το πρώτο φορητό αποθηκευτικό μέσο εξαιτίας του μικρού μεγέθους και της χαμηλής τιμής της. Σήμερα οι δισκέτες τείνουν να αντικατα- σταθούν από τη «μνήμη φλας», το CD-ROM ή το DVD-ROM, αφού αυτά μπορούν να αποθηκεύσουν εκα- τοντάδες ή χιλιάδες φορές περισσότερα δεδομένα απ’ ό,τι μία δισκέτα. Σκληρός Δίσκος (hard disk). Βρίσκεται, συνήθως, τοποθετημένος στην Κεντρική Μονάδα του υπολογιστή. Μπορούμε να αποθηκεύουμε σ’ αυτόν περισσότερα δεδομένα από οποιοδήποτε άλλο αποθηκευτικό μέσο και να τα ανακτούμε με μεγάλη ταχύτητα. Σε έναν υπολογιστή υπάρχουν ένας ή και περισσότεροι σκληροί δίσκοι (εσωτερικοί ή εξωτερικοί). CD-ROM, DVD-ROM. Χρησιμοποιούνται ως εναλλακτικά αποθηκευτικά μέσα για τη διαφύλαξη δεδομέ- νων και πληροφοριών καθώς και για τη μεταφορά αποθηκευμένων δεδομένων και εφαρμογών. Συνήθως μπορούμε να γράψουμε μόνο μία φορά σε αυτά. Υπάρχουν, όμως, και τα επανεγγράψιμα (RW), στα οποία με τη χρήση της κατάλληλης συσκευής εγγράφονται δεδομένα περισσότερες από μία φορές, αλλά και διαγράφονται, όταν το επιθυμούμε. Μνήμη φλας (flash memory). Το μέγεθός της, όσο το μικρό μας δάχτυλο, την καθιστά πολύ βολική, κυρίως, για τη μεταφορά δεδομένων. Οι δισκέτες και οι ψηφιακοί δίσκοι τύπου CD και DVD χρειάζονται ειδικές συσκευ- ές, τους οδηγούς ή τις μονάδες, για να μπορέσουμε να διαβάσουμε ή να γράψουμε δεδομένα σε αυτές. «Ψήγματα» από την ιστορία αποθήκευσης δεδομένων στον υπολογιστή Από την αρχαιότητα ο άνθρωπος ήθελε να αποθηκεύει μόνιμα διάφορα δεδομένα και πληροφορίες. Γι’ αυτό το λόγο χρησιμοποίησε τη γραφή σε πέτρα, πάπυρο και αργότερα σε χαρτί. Ο Χόλλεριθ (Hollerith) το1889 αποφάσισε να αποθηκεύσει τα δεδομένα που προέκυψαν από την απογρα- φή του πληθυσμού των Η.Π.Α. του 1880 σε χάρτινες καρτέλες με τρύπες. Με βάση τη θέση που είχαν ανοιχτεί οι τρύπες σε κάθε κάρτα, οι μηχανές του Χόλλεριθ μπορούσαν να διαβάσουν τα δεδομένα του πληθυσμού, ώστε να κάνουν τους απαραίτητους υπολογισμούς. Την ιδέα της αποθήκευσης σε διάτρητες κάρτες ο Χόλλεριθ τη δανείστηκε από το Ζακάρ (Jacquard), ο οποίος είχε χρησιμοποιήσει τις διάτρητες κάρτες, για να δίνει αυτόματα εντολές στις πλεκτικές του μηχανές το 1801. Οι διάτρητες κάρτες χρησι- μοποιήθηκαν από τους πρώτους ηλεκτρονικούς υπολογιστές μέχρι και τη δεκαετία του ’70. Σήμερα για τη μόνιμη αποθήκευση των δεδομένων χρησιμοποιούμε διάφορα αποθηκευτικά μέσα, όπως αναφέρονται στον Πίνακα 2.1. Book 1.indb 19 2/4/2013 6:27:59 μμ  20 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Τον 1ο αιώνα μ.Χ. ο Μεγάλος Βεζίρης της Περσίας έπαιρνε όλη την προσωπική του βιβλιοθήκη (117.000 τόμοι), όπου κι αν πήγαινε. Τους τόμους τους μετέφεραν καμήλες ειδικά εκπαιδευμένες να βαδίζουν με συγκε- κριμένη σειρά, ώστε οι τόμοι να μεταφέρονται με αλφαβητική σειρά. 2.3 Είδη υπολογιστών Υπάρχουν διάφορα είδη υπολογιστών και διακρίνονται ανάλογα με το μέγεθος και τις δυνατότητές τους. Ενδεικτικά αναφέρουμε: α. τους Υπερυπολογιστές (Supercomputer), τους οποίους χρησιμοποιούν τα ερευνη- τικά κέντρα κ.ά. β. τα Μεγάλα Συστήματα (Mainframe), τα οποία χρησιμοποιούν τράπεζες, μεγάλοι οργανισμοί, βιομηχανίες, κ.ά. γ. τους Προσωπικούς Υπολογιστές (Personal Computer – Εικόνα 2.4), που αποτελούν την πιο συνηθισμένη κατηγορία υπολογιστών και τέλος δ. τους Υπολογιστές Παλάμης (Palmtop), οι οποίοι έχουν εξαιρετικά μικρό μέγεθος αλλά και περιορισμένες δυνατότητες. Προσωπικοί Υπολογιστές χαρακτηρίζονται οι υπολογιστές τους οποίους χειρίζεται ένας μόνο άνθρωπος κάθε φορά. Προσωπικοί Υπολογιστές είναι και οι υπολογιστές που έχετε στο σχολείο σας. Τα τελευταία χρόνια μεγάλη διάδοση παρουσιάζει η κατηγορία Εικόνα 2.4. Προσωπικός Υπολογιστής Προσωπικών Υπολογιστών που χαρακτηρίζονται ως Φορητοί Υπολογιστές (Portable Computer ή Laptop ή Notebook – Εικόνα 2.5). Το μέγεθός τους είναι σχεδόν όσο ένα μεγάλο τετράδιο, ενώ το βάρος τους κυμαίνεται από 1 έως 4 κιλά περίπου. Έχουν δε μπατα- ρία, ώστε να μπορούν να λειτουργούν ορισμένες ώρες χωρίς να είναι συνδεδεμέ- νοι στο ηλεκτρικό ρεύμα. Παρόλο το μικρό τους μέγεθος, έχουν ανάλογες δυνατό- τητες με έναν επιτραπέζιο Προσωπικό Υπολογιστή (Εικόνα 2.4). Εικόνα 2.5. Φορητός Προσωπικός Υπολογιστής ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Τι είναι το Υλικό του υπολογιστή; 2. Με ποιες συσκευές εισάγουμε δεδομένα στον υπολογιστή; 3. Ποιες είναι οι κυριότερες συσκευές εξόδου; 4. Σε τι χρησιμεύουν τα αποθηκευτικά μέσα; 5. Ποια είναι τα κυριότερα είδη υπολογιστών; Book 1.indb 20 2/4/2013 6:28:00 μμ  κεφαλαιο 3: ΕΡΓΟΝΟΜΙΑ 21 Κεφαλαιο 3 Εργονομία Εισαγωγή Ο υπολογιστής μας βοηθάει σε όλο και περισσότερες δραστηριότητες της καθη- μερινής μας ζωής. Πολλοί άνθρωποι αφιερώνουν αρκετές ώρες κάθε μέρα μπρο- στά στον υπολογιστή, για να ολοκληρώσουν μια εργασία τους ή για να ψυχαγωγη- θούν. 0 Ποιες επιπτώσεις μπορεί να έχει η πολύωρη χρήση του υπολογιστή στην υγεία μας; 0 Πώς πρέπει να διαμορφώσουμε το περιβάλλον εργασίας μας, ώστε να γίνει αυτή πιο ευχάριστη και ξεκούραστη; 0 Πώς θα μπορούσαμε να ρυθμίσουμε κατάλληλα την οθόνη μας, ώστε να γίνει ευκολότερη η εργασία μας στον υπολογιστή; 3.1 Αρχές της Εργονομίας Λέξεις Κλειδιά Η Εργονομία μελετά τις μεθόδους με τις οποίες σχεδιάζονται οι διάφορες συσκευές, τα εργαλεία και οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιεί ο άνθρωπος καθώς και τη Εργονομία, Σωστή στάση εργασίας, διάταξη και τοποθέτησή τους στο χώρο εργασίας, ώστε να αποβούν ευχάριστα και Εικονοστοιχείο (pixel), αποδοτικά γι’ αυτόν, χωρίς όμως να βλάψουν την υγεία του. Επομένως, η Εργονομία Ανάλυση οθόνης (resolution), ασχολείται με τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος βρίσκεται σε αρμονία με το Μέγεθος οθόνης περιβάλλον του καθώς και με τα αντικείμενα με τα οποία έρχεται σε καθημερινή επαφή. Είναι σημαντικό να βελτιώνουμε το περιβάλλον εργασίας μας, για να μπο- ρούμε να προστατεύουμε την υγεία μας και να εργαζόμαστε πιο αποδοτικά. Οι βραχίονες των χεριών πρέπει να είναι Τα μάτια μας πρέπει να είναι σχεδόν στην ίδια σε οριζόντια θέση. ευθεία με το πάνω μέρος της οθόνης, ώστε να κοιτάζουν ευθεία ή με ελαφριά κλίση προς τα κάτω και σε απόσταση 60 με 70 εκατοστά. Η καρέκλα πρέπει να υποστη- ρίζει τη μέση μας. Όταν γράφουμε, το πληκτρολόγιο πρέπει να είναι ακριβώς μπροστά μας και το ποντί- κι ακριβώς δίπλα. Η δυνατότητα αυξομείωσης του ύψους της καρέκλας βοη- θάει στην επιλογή του κατάλ- ληλου ύψους ανεξάρτητα από Το πληκτρολόγιο μπορεί να είναι ελάχιστα το ύψος του χειριστή. ανασηκωμένο (με τα υποστηρίγματα που διαθέτει). Οι καρποί μας πρέπει να στηρίζο- νται με ειδικά μαξιλάρια ή στηρίγματα στο επίπεδο των πλήκτρων. Όταν τα πόδια δε στηρίζονται στο πάτωμα, το υποπόδιο βοηθάει στην ορθή στάση. Εικόνα 3.1. Η σωστή στάση εργασίας στον υπολογιστή Book 1.indb 21 2/4/2013 6:28:01 μμ  22 πληροφορικη α' γυμνασιου - ενοτητα 1: γνωριζω τον υπολογιστη Σε αρκετά επαγγέλματα (π.χ. γραμματέας, δικηγόρος, πολιτικός μηχανικός, γρα- φίστας) ένας εργαζόμενος χειρίζεται τον υπολογιστή πολλές ώρες την ημέρα. Η Εργονομία μπορεί να τον βοηθήσει, ώστε ο χειρισμός του υπολογιστή να γίνεται με το λιγότερο κουραστικό τρόπο. 3.2 Η θέση εργασίας μας Η στάση του σώματός μας, όταν εργαζόμαστε με τον υπολογιστή, είναι πολύ σημαντική. Μια κακή στάση μπορεί να μας δημιουργήσει προβλήματα, για παράδειγ- μα, στη μέση, στα χέρια ή στα μάτια. Υπάρχουν μερικοί απλοί κανόνες που πρέπει να έχουμε υπόψη μας και να τους εφαρμόζουμε, όπως βλέπουμε στην Εικόνα 3.1. Εκτός, όμως, από τη σωστή στάση του σώματός μας, για να προστατεύουμε την υγεία μας και να κουραζόμαστε λιγότερο, είναι πολύ σημαντικό να κάνουμε συχνά διαλείμματα. Για κάθε πενήντα λεπτά μπροστά στην οθόνη του υπολογιστή χρειάζε- ται να ξεκουραζόμαστε τουλάχιστον δέκα λεπτά. 3.3 Η οθόνη Όταν χρησιμοποιούμε τον υπολογιστή για πολύ ώρα, τα μάτια μας κουράζονται καθώς παρακολουθούν με προσοχή αυτά που εμφανίζονται στην οθόνη. Προκειμένου να τα προστατέψουμε, είναι χρήσιμο να τηρούμε μερικές βασικές οδηγίες. Πριν καθίσουμε για να χρησιμοποιήσουμε τον υπολογιστή, πρέπει να προσέξουμε τα εξής: b να μην υπάρχουν αντανακλάσεις στην οθόνη μας, είτε από φυσικό φως είτε από το φωτισμό του δωματίου, γιατί κουράζουν τα μάτια μας. b η εικόνα στην οθόνη να είναι σταθερή και να μην τρεμοπαίζει. b η θέση της οθόνης να είναι τέτοια, ώστε το πάνω μέρος της οθόνης να είναι στο ίδιο ύψος με τα μάτια μας (η οθόνη που θα επιλέξουμε πρέπει να μας επιτρέπει να ρυθμίζουμε εύκολα την κλίση της). b τα χαρακτηριστικά της οθόνης, όπως η φωτεινότητα και η ανάλυση, να είναι ρυθ- μισμένα σύμφωνα με τις ανάγκες μας. Γενικά, για να είναι πιο ξεκούραστη η εργασία μας, πρέπει κατά τη διάρκεια του χειρισμού του υπολογιστή να κάνουμε τακτικά διαλείμματα κοιτώντας ένα ανοικτό φόντο πιο μακριά από την οθόνη, όπως για παράδειγμα τον απέναντι τοίχο. Η οθόνη έχει κατασκευαστεί έτσι, ώστε η επιφάνειά της, στην οποία εμφανίζονται οι εικόνες, να χωρίζεται σε μικρές ορθογώνιες περιοχές. Κάθε περιοχή ονομάζεται εικονοστοιχείο (pixel) και σ’ αυτό εμφανίζεται ένα μόνο χρώμα κάθε φορά (Εικόνα 3.2). Κάθε τετραγωνάκι είναι ένα εικονοστοιχείο Εικόνα 3.2. Ανάλυση μιας εικόνας σε εικονοστοιχεία Book 1.indb 22 2/4/2013 6:28:01 μμ  κεφαλαιο 3: ΕΡΓΟΝΟΜΙΑ 23 Ο αριθμός των εικονοστοιχείων που συναντάμε σε μια οριζόντια και σε μια κάθε- τη γραμμή καθορίζουν την ανάλυση της οθόνης (resolution). Αν για παράδειγμα η ανάλυση είναι 640x480, τότε σε κάθε γραμμή συναντάμε 640 εικονοστοιχεία, ενώ σε κάθε στήλη 480. Συνηθισμένες αναλύσεις είναι 800x600, 1024x768, 1280x1024 και 1600x1200. Η ανάλυση μιας οθόνης μπορεί να αλλάζει από το χρήστη, ώστε να μην τον κουράζει και να τον διευκολύνει στην εργασία του. Όσο μικρότερη ανάλυση επιλέξουμε, τόσο μεγαλύτερα βλέπουμε τα αντικείμενα στην οθόνη μας (Εικόνα 3.3). Aνάλυση 800χ600 Aνάλυση 1600χ1200 Εικόνα 3.3. Μια οθόνη με μεγαλύτερη ανάλυση μπορεί να απεικονίσει περισσότερα αντικείμενα, αλλά αυτά εμφανίζονται πιο μικρά Με την έννοια μέγεθος της οθόνης είναι παραδεκτό ότι ανα- φερόμαστε στην επιφάνεια προβολής της οθόνης. Το μέγεθος μιας οθόνης μετριέται με το μήκος της διαγωνίου της οθόνης σε ίντσες (1 ίντσα ισούται με 2,54 εκατοστά) και είναι σημαντικό για την επιλογή της. Οι μεγαλύτερες οθόνες κάνουν την εργασία μας πιο ξεκούραστη και ευχάριστη. Αν θέλουμε να βλέπουμε πολλά αντικείμενα, αλλά αυτά να μην εμφανίζονται μικρά, πρέπει να επιλέξουμε μεγαλύτερη οθόνη. Εικόνα 3.4. Το μέγεθος της οθόνης μετριέται με το μήκος της διαγωνίου ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Ποιος είναι ο σκοπός της Εργονομίας; 2. Τι πρέπει να προσέχουμε, ώστε να έχουμε τη σωστή στάση εργασίας στον υπολογιστή; 3. Το ύψος τοποθέτησης της οθόνης είναι σταθερό για όλους τους χειριστές; 4. Τι πρέπει να αλλάξουμε, για να βλέπουμε τις εικόνες στην οθόνη μεγαλύτερες; 5. Με ποιον τρόπο μπορείτε να υπολογίσετε το μέγεθος της οθόνης στον υπολογιστή του εργαστηρίου σας; Book 1.indb 23 2/4/2013 6:28:01 μμ