Ильин А.А., Евсюков В.В., Ильин Р.А. Информатика

Подождите немного. Документ загружается.

–

101

–

поддержкой режима разрешения 800х600 точек при отображении 65536

цветовых оттенков (цветовой режим High Color), дисковод CD-ROM 8х,

звуковая плата, мышь.

Высокую эффективность процесса обучения обеспечивает применение в

компьютерном зале видеопроектора, позволяющего продемонстрировать на

большом экране приемы работы с изучаемыми конкретными приложениями.

В последние годы расширяются направления домашнего применения

компьютеров как за счет его использования различными

членами семьи

(различными возрастными категориями), так и благодаря возможностям работы

с данными в режиме удаленного доступа и выходу в сеть Интернет.

Традиционная ориентация покупки ПК для школьника с надеждой его

приобщения к элементам современных информационных технологий (на

практике зачастую сводящаяся к оттачиванию профессиональных навыков в

компьютерных играх) заменяется осознанием необходимости

освоения ряда

пакетов прикладных программ, требующихся для профессиональной

деятельности. Кроме того, зачастую определенный объем работы в рамках

должностных обязанностей выполняется на домашнем компьютере. Таким

образом, можно говорить, что домашнее применение компьютера предполагает

различные варианты его использования для обучения, производственной

деятельности и отдыха. Соответственно, круг решаемых на нем задач

определяет различные

конфигурации ПК – от начального уровня до самого

современного.

Наиболее ресурсоемкими, выполняемыми в домашних условиях

приложениями, в большинстве случаев являются современные компьютерные

игры, требующие больших вычислительных мощностей для обсчета

трехмерных изображений с качественной прорисовкой теней для достижения

необходимого соответствия с реальными объектами. В описании к

компьютерной игре обычно приводятся рекомендуемые системные требования

к ПК. Так, известный конструктор 3D-игр (трехмерных игр) предполагает

наличие следующих ресурсов: процессор Pentium II с частотой 400 МГц (на

практике для комфортной работы рекомендуется Pentium III с частотой 550

МГц), 64 Мбайт ОЗУ (рекомендуется 128 Мбайт), видеоконтроллер с 3D-

ускорителем и 8 Мбайт видеопамяти (рекомендуется 32 Мбайт), CD-ROM 4х

(рекомендуется дисковод CD-ROM 32х), 600 Мбайт свободного пространства

на винчестере, звуковая карта, мышь. Игра

Battle Realms (сражения королевств)

требует значительных ресурсов: процессор Pentium III с тактовой частотой 450

МГц (рекомендуется 256 Мбайт), DirectX-совместимый видеоконтроллер, 8х-

дисковод, звуковую плату, мышь, 630 Мбайт свободного пространства на

винчестере. Обе программы работают в среде операционных систем Windows

9x/Me/2000.

–

102

–

В то же время, в рекламе “Компьютер для дома DESTEN eStudio”

(журнал “Мир ПК” 9/2002) приведено описание следующей базовой

конфигурации: процессор Pentium 4 с частотой 2,53 ГГц, системная плата на

базе набора микросхем SIS 645, частота системной шины 533 МГц, RAM 256

Мбайт DDR 333, HDD 40 Гбайт WD 400BB UATA100 7200RPM, SVGA 64

GeForce 4 TV out MX440, Sound Creative Audigy 5.1, CD-drive DVD NEC 16x48.

Системный блок этого компьютера содержит ряд новейших разработок,

включая самый мощный из имеющихся на текущий момент времени

процессоров – Pentium 4 с частотой 2,53 ГГц. Практически единственным

недостающим устройством

в этой конфигурации для многих пользователей

является модем для работы в Интернете (он легко приобретается отдельно).

Подобная конфигурация домашнего компьютера позволяет решать практически

любые задачи в профессиональной деятельности, при обучении и во время

отдыха.

Настоящей квинтэссенцией сетевых технологий можно считать прототип

домашнего развлекательного комплекса Bit Play. Это мультимедийный

компьютер со встроенным TV–тюнером,

емким винчестером, DVD-приводом,

модемом, дисплеем и акустической системой. Он подключается к скоростной

выделенной линии связи и способен грузить данные (музыку) на компакт-диск,

винчестер или Memory Stick, а также реализует полный сервис интерактивного

телевидения. Официальная премьера Bit Play планируется на осень 2003 года.

Следует отметить, что многими продавцами вычислительной техники, с

учетом обобщения опыта торговли, определены

три популярные конфигурации

ПК, предназначенные для использования в области образования, со следующей

ориентировочной комплектацией:

ПК типа “ШКОЛЬНИК”:

Intel Celeron 500MHz, SDRAM 64 Mb DIMM, 10 Gb HDD, FDD 3,5

1,44Mb, CD-

ROM 52, Sound on board. Клавиатура, мышка, коврик;

ПК типа “СТУДЕНТ”:

Intel Celeron 1000MHz, SDRAM 128Mb DDR PC266, 16Mb AGP 4x, 20 Gb HDD,

FDD 3,5

1,44 Mb, CD-ROM 52, Sound AC’97 on board, Modem U.S. Robotics

Sportser 56K VOICE. Клавиатура, мышка, коврик;

ПК типа “ПРОФЕССОР”:

Intel Pentium 4 1,5GHz, Intel 845 Chipset, SDRAM 256Mb, 20 Gb HDD, 32Mb

GeForce2 MX, FDD 3,5

1,44Mb, CD-ROM 52, Sound on board. Клавиатура,

мышка, коврик.

Сравнительный анализ приведенных конфигураций указывает на их

относительную схожесть и, соответственно, на условность подобной

классификации (особенно с учетом высокой квалификации многих студентов в

области использования вычислительной техники).

–

103

–

Необходимо помнить о негативном воздействии компьютеров на

работающих на них пользователей, что проявляется в повышенной

раздражительности, ухудшении зрения, сердечно-сосудистых заболеваниях и

др. Основными воздействующими факторами являются: излучения дисплея (на

базе ЭЛТ) в широком спектре (рентгеновское, СВЧ и световое, а также

ионизация воздуха из-за электростатического поля), большая нагрузка на

зрение

и костно-мышечную систему, психофизиологические воздействия. При

высокой концентрации положительно заряженных частиц воздуха (ионизация

воздуха) может проявиться острая аллергическая реакция. Аналогичный

эффект может возникнуть при слабой работе вентиляторов в системном блоке

компьютера, что приводит к перегреву элементов и выделению вредных

веществ. Кроме того, сильное электростатическое поле может привести к

разрушению

костной ткани.

Явными признаками зрительных расстройств у пользователей, долго

работающих за компьютером, являются: затуманивание зрения, кажущееся

изменение окраски предметов, их двоение, чувство жжения, покраснения век и

конъюктивиты, боли в области глазных орбит. Эти субъективные ощущения,

как правило, проходят после прекращения работы на компьютере. Ежедневная

работа в течение длительного периода времени может

спровоцировать

появление катаракты или глаукомы.

Проблемы со зрением обусловлены особенностями экранного

изображения: оно светится не непрерывно, а мерцает. Кроме того, глаза устают

от постоянного переключения на разные объекты – экран, клавиатуру, текст,

которые, к тому же, освещены неодинаково. По мнению медиков, лучше всего

работать за компьютером в полутемной комнате.

Госкомсанэпиднадзор России

в 1996 году сформулировал гигиенические

требования санитарные правила и нормы для пользователей ПЭВМ. В

соответствии с этим документом дисплей необходимо устанавливать на

расстоянии 60 – 70 см от глаз под наклоном 30 градусов вниз относительно

горизонтали. По высоте экран должен быть установлен таким образом, чтобы

уровень глаз приходился на его центр или 2/3 высоты. Клавиатуру необходимо

располагать

не ближе 10 см от края стола.

По утверждениям специалистов, экранные фильтры для современных

ЭЛТ-дисплеев малоэффективны, поскольку их основные защитные функции

уже реализованы в выпускаемых моделях ЭЛТ-трубок.

Продолжительность работы на компьютере в течение дня отчасти зависит

от вида самой работы, однако в любом случае диалоговый режим работы не

должен

превышать 6 часов. При работе в помещении с большим числом

компьютеров время работы должно быть сокращено до 4 часов. Время

непрерывной работы за компьютером не должно превышать 2 часов, после чего

–

104

–

следует сделать паузу хотя бы на 15 минут. Целесообразно периодически

проводить гимнастику для рук.

Расстояние между боковыми поверхностями соседних дисплеев должно

превышать 1,2 м. Рабочее помещение должно иметь уровень освещенности не

менее15 ватт на квадратный метр.

Важное значение имеет выбор соответствующей мебели для

оборудования рабочего места и сохранение правильного положения тела при

работе

за компьютером.

Существенное влияние на условия работы оказывает ежедневная влажная

уборка, а также проветривание и вентиляция помещения.

В период беременности следует полностью прекратить работу за

компьютером.

С целью уменьшения вредного воздействия дисплея необходимо

приобретать модели, соответствующие стандартам безопасности MPR-II, TCO-

95 и, особенно, TCO-99.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Определите основные особенности различных типов ЭВМ.

2. Охарактеризуйте особенности построения системы памяти современных

компьютеров.

3. Определите роль BIOS в ПК.

4. Определите специфические особенности используемых в компьютерах

систем счисления и приведите примеры представления данных в ПК.

5. Укажите критерии выбора модели ПК.

6. Приведите классификацию внешних устройств ПК и укажите значения

технических характеристик современных моделей этих устройств.

7. Охарактеризуйте устройство и работу винчестера.

8. Сравните характеристики различных типов носителей информации и

приведите их количественные оценки.

9. Укажите отличительные особенности организации современных

микропроцессоров и пути повышения их производительности.

10. Приведите трактовку термина “чипсет“.

11. Объясните отличия между динамической и статической памятью.

12.

Определите роль кэш-памяти в современных компьютерах.

13. Объясните причины усиления использования флэш-памяти.

14. Каким образом строится цветное изображение у дисплеев и принтеров.

15. Обоснуйте выбор конкретной модели принтера при его покупке.

–

105

–

16. Приведите рекомендации по организации работы с компьютером,

снижающие вредное воздействие на пользователя.

17. Укажите назначение и особенности реализации интерфейсов.

18. Укажите перечни устройств, определяющих внутреннюю и внешнюю

конфигурации ПК.

19. Охарактеризуйте преимущества выбора дисплея на жидких кристаллах.

20. Определите факторы, в наибольшей степени влияющие на

производительность компьютеров.

–

106

–

3. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ, ИХ

КЛАССИФИКАЦИЯ И СОСТАВ

Под программным обеспечением (ПО) принято понимать совокупность

программ и соответствующей им сопровождающей (технической)

документации (soft–ware). В целом программное обеспечение подразделяется на

системное и прикладное (рис.3.1).

Программное обеспечение

Системное Прикладное

Операционные

системы

Сервисные

системы

Инструмента-

льные системы

Системы

технического

обсл

живания

Прикладные

программы

пользователя

Пакеты

прикладных

программ

Рис.3.1. Классификация программного обеспечения

Системное программное обеспечение предназначено для управления

самим компьютером и компьютерной сетью в целом, создания среды для

выполнения различных пользовательских приложений, выполнения множества

вспомогательных технологических процессов. Независимо от выполняемых

приложений на компьютере должно быть заранее установлено

соответствующее системное ПО. К нему предъявляются жесткие требования

по надежности

и эффективности работы. Системное ПО принято подразделять

–

107

–

на следующие категории: операционные системы, сервисные системы,

программно–инструментальные средства и системы технического

обслуживания.

Операционная система (ОС) является основой системного ПО, под

управлением которой осуществляется начальная загрузка компьютера,

управление работой всех его устройств и проверка их работоспособности,

управление файловой системой компьютера, загрузка пользовательских

приложений и распределение ресурсов компьютера между ними, поддержка

пользовательского интерфейса и др. К числу широко известных семейств

операционных систем относятся DOS, WINDOWS, UNIX, NETWARE и др.

Сервисные системы обеспечивают расширение возможностей ОС. Их

подразделяют на операционные оболочки, операционные среды и утилиты.

Основным назначением оболочек для операционных систем является

поддержка более удобного для пользователя интерфейса работы с

компьютером, по сравнению с интерфейсом, реализованным

непосредственно

в рамках ОС. Характерным примером оболочки для ОС MS–DOS является

NORTON COMMANDER (обеспечивает более удобный по сравнению с

командной строкой интерфейс посредством иерархического меню). Принято

считать, что операционная среда имеет большие функциональные

возможности, чем операционная оболочка. Фактически операционная среда

создает новое окружение для выполнения программ, используя возможности

операционной системы. Поэтому операционную среду

можно трактовать как

полнофункциональную надстройку над ОС. Известным примером

операционной среды является WINDOWS 3.1, функционирующая поверх ОС

MS–DOS, а также WINDOWS FOR WOKGROUPS, обеспечивающая сетевые

возможности для WINDOWS 3.1.

Утилиты представляют собой вспомогательные служебные программы,

предоставляющие пользователю дополнительные услуги (операции). К

типовым, входящим в состав ОС Windows утилитам, относятся

дефрагментаторы магнитных дисков (DEFRAG), программы проверки

поверхности дисков (SCANDISC), уплотнения записи на

диске (DRV SPACE) ,

резервирования и восстановления файлов (BAKCUP), архиваторы (WINRAR,

WINARJ и др.), антивирусные программы (DRWEB, NORTON ANTIVIRUS) и

др.

Утилита DEFRAG выполняет процедуру дефрагментации диска,

заключающуюся в переразмещении каждого файла на поверхности таким

образом, чтобы занимаемые им участки поверхности диска (кластеры)

образовывали единую последовательную зону, что заметно повышает

быстродействие при работе с таким файлом. В процессе работы компьютера

по

мере удаления тех или иных ненужных файлов на поверхности винчестера

образуются неупорядоченные по расположению свободные зоны и, во многих

–

108

–

случаях, большой файл оказывается рассредоточенным по удаленным друг от

друга участкам поверхности диска, что значительно увеличивает время

доступа к его содержимому. Поэтому целесообразно периодически выполнять

процедуру дефрагментации диска.

Утилита SCANDISC используется для поиска “сбойных” фрагментов

файлов, по тем или иным причинам потерявшим признак принадлежности к

конкретному файлу (зачастую явление возникает при сбоях

и аварийных

завершениях программ). Эти фрагменты в процессе работы утилиты могут

быть собраны в файлы для последующего просмотра их содержимого. Утилита

проверяет также состояние всех кластеров (записывает в них коды, считывает

эти коды и выполняет их сравнение), при обнаружении сбоев кластеры

помечаются как неисправные и, в дальнейшем, они не будут

использоваться

для записи. Поскольку с течением времени поверхности любых магнитных

дисков (винчестеров и дискет) постепенно стареют, то также целесообразно

периодически запускать утилиту SCANDISC.

Утилита DRV SPACE используется для записи и чтения уплотненных

(сжатых) всех размещенных на диске файлов, что позволяет записать на

магнитном диске больший объем данных и программ. Естественно, что

процедуры сжатия (

при записи) и восстановления (при чтении) файлов

замедляют быстродействие системы.

Утилита BAKCUP ориентирована на создание резервных копий и

последующего восстановления их содержимого на других винчестерах,

дискетах, магнитных лентах, компакт-дисках.

Значительной популярностью пользуются не только отдельные утилиты,

но и пакеты специализированных утилит, среди которых наиболее известны

пакеты Norton Utilities и Fix-It, содержащие до нескольких десятков

утилит.

Так, в состав интегрированного пакета (пакета пакетов) утилит Norton

SystemWorks 2002 корпорации Symantec входят: полный пакет Norton Utilities

2001/2002; Norton Antivirus 2001/2002 - полный вариант антивирусного пакета

Norton Antivirus 2001/2002; Norton CleanSweep - полный вариант пакета для

удаления ненужных файлов и контроля за установкой и удалением программ;

Norton Web Service - утилита обновления пакета через Интернет; Norton Secret

Stuff - пакет защиты информации от несанкционированного доступа и др. В

свою очередь, пакет

Norton Utilities содержит ряд утилит, в том числе, Norton

Speed Disk (осуществляет дефрагментацию винчестера с использованием

нескольких методов оптимизации размещения файлов), Norton Optimization

Wizard (оптимизирует состояние реестра операционной системы и

расположение на винчестере файла подкачки для эффективной работы

операционной системы), Norton SystemCheck (осуществляет комплексную

проверку системы), Norton Image (создает специализированный файл с

описанием структуры расположения информации на винчестере с целью

–

109

–

восстановления системы в целом при нарушении ее файловой системы), Norton

Unerase (восстанавливает ошибочно удаленные файлы) и др.

Среди широко используемых утилит также архиваторы, различного рода

тестеры для проверки работоспособности внешних устройств, антивирусные

программы и др.

Наиболее популярными архиваторами среди российских пользователей

в течение многих лет остаются WinRar и WinZip, предназначенные для

сохранения файлов в

сжатом виде с целью максимального уменьшения их

объема. Архиваторы обеспечивают различную степень сжатия файла в

зависимости от его содержимого (текст, рисунок и др.). Естественно, что до

непосредственного использования сохраненного файла необходимо его

предварительно разархивировать тем же архиватором. Архиваторы допускают

упаковку в один файл группы исходных файлов, что в большей степени

уменьшает

их объем. После запуска архиватор берет на себя полный контроль

как за процессом создания архивов, так и за распаковкой ранее созданных

архивов.

К категории тестеров для проверки работоспособности внешних

устройств относятся как тестовые программные комплексы типа Sandra

(включает в себя около 60 информационных модулей, каждый из которых

может содержать несколько тестов), так

и специализированные программы

типа Nokia Monitor Test (для дисплеев), HDD Speed (для винчестеров), TestCPU

(для процессоров) и др.

Антивирусные программы предназначены для своевременного

обнаружения вирусов и блокировки их вредного воздействия. Наиболее

популярными из них являются Doctor Web, Symantec Norton Antivirus и др.

Программно-инструментальные системы (средства) представляют

собой совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих

технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных

продуктов.

Системы технического обслуживания представляют собой

совокупность программно-аппаратных средств компьютера для обнаружения

сбоев в его работе (при внешней видимости нормального режима

функционирования компьютера).

Под драйвером понимают специализированную программу управления

внешним устройством (дисководом, накопителем, принтером, клавиатурой и

др.). В широком смысле под драйвером понимают и программы управления

внутренними устройствами, например,

оперативной памятью, а также

виртуальными устройствами, в частности, электронным диском (воспроизводит

в оперативной памяти компьютера логическую структуру дискеты или

компакт-диска).

–

110

–

Поскольку драйвер управляет конкретным устройством и учитывает его

специфические особенности, то, соответственно, имеется большое

разнообразие драйверов. Простейшие стандартные драйверы находятся в

составе базовой системы управления вводом-выводом BIOS, записанной в

постоянном запоминающем устройстве компьютера. Большое количество

драйверов для различных моделей внешних устройств входит непосредственно

в состав операционных систем, расширяя их возможности по

работе с

конкретными моделями устройств. Во многих случаях при покупке внешних

устройств покупателю передаются и соответствующие драйверы, которые при

установке устройств в компьютер вводятся (переписываются) в

соответствующий раздел ОС. Как правило, новая версия драйвера для

конкретной модели устройства является более эффективной (надежней и

быстрее работает, занимает меньше памяти и др.).

Прикладное программное обеспечение предназначено для

эффективного решения задач пользователей.

Все программное обеспечение с учетом его коммерческого статуса также

подразделяется на ряд категорий.

Полностью оплачиваемое программное обеспечение (commercialware).

К этой категории относятся в основном крупные программные пакеты

известных производителей, а также пакеты, требующие регулярного

обновления. В большинстве случаев они приобретаются в так называемом

коробочном варианте (retail или box) с полным комплектом необходимой

документации и средствами защиты от несанкционированного копирования.

Небольшие программы могут быть скопированы непосредственно с сайтов

производителей из сети Интернет (при наличии прав доступа при условии

оплаты за это программное обеспечение). В большинстве случаев, с учетом в

несколько раз меньшей цены, выгодно приобретать одновременно

с покупкой

компьютера так называемые OEM–продукты (следует отметить, что

ассортимент OEM–продуктов небогат). Как правило, покупка сложных

компьютерных комплектующих (системных плат, накопителей и др.)

сопровождается передачей покупателю OEM–продуктов, представляющих

собой наборы записанных на компакт-диск специализированных утилит. В

продаже также можно встретить и так называемые upgrade–версии программ

(комплекты для обновления), которые

устанавливаются поверх используемого

программного обеспечения (их цена значительно ниже по сравнению с

полными версиями соответствующих программ).

Одной из наиболее широко распространенных групп программ является

условно-бесплатное программное обеспечение (shareware).

Работоспособность подобных программ поддерживается в течение

определенного периода времени, при отсутствии оплаты они, как правило,

частично теряют свою работоспособность, В ряде случаев

на рынке имеются