Умные» механизмы и машины

Калькулятор

             В прошлом для математических вычислений использовались абаки, счёты, математические таблицы, механические или электромеханические арифмометры. Но человек издавна стремился облегчить свою жизнь. Необходимость проведения массовых расчетов (экономика, статистика, управление и планирование, и др.) и развитие прикладной электротехники, позволили создавать «умные» механизмы и электромеханические вычислительные устройства. Расчеты были необходимы повсюду: когда требовалось построить дом, создать новое оружие или инструменты. Наконец, математические расчеты постоянно требовались для развития науки.         

  1963 год начат выпуск первого массового калькулятора — ANITA MK VIII (Англия, на газоразрядных лампах, полная клавиатура для ввода числа и десять клавиш для ввода множителя). Калькулятор (лат. calculātor «счётчик») электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами.

В Советском Союзе для обозначения малогабаритного вычислительного устройства использовался термин «микрокалькулятор», впервые применённый в 1973 году для микрокалькулятора «Электроника Б3-04». Просто «калькуляторами» называли большие по размеру настольные вычислительные устройства. И настольные и микрокалькуляторы официально назывались «ЭКВМ — электронные клавишные вычислительные машины». В настоящее время, в связи с тем, что в английском языке используется только термин «калькулятор» (calculator), термин «микрокалькулятор» вышел из обращения.

1985 год в крупном издательстве «Наука. Физматлит» вышло первое издание самого массового справочника по расчетам на микрокалькуляторах проф. Дьяконова В. П., тираж всех трех изданий книги составил 1,05 млн экз.

2009 год появился отечественный калькулятор МК-161.

Типы калькуляторов:

· Простейшие калькуляторы имеют небольшие размеры и вес, один-два регистра памяти и минимальное число функций, как правило, только арифметические операции. Предназначены для широкого круга потребителей.

· Бухгалтерские калькуляторы имеют дополнительные средства для работы с денежными суммами. Предназначены для всех, кто вынужден считать деньги: бухгалтеров, кассиров и так далее.

· Финансовые калькуляторы ориентированы в первую очередь на выполнение различных расчетов со сложными процентами и имеют набор функций, применяемых в банковской сфере.

· Статистические калькуляторы предназначены для выполнения различных расчетов, необходимых при обработке больших массивов данных — результатов социологических опросов, научных исследований.

· Инженерные калькуляторы предназначены для сложных научных и инженерных расчётов.

· Визуальные калькуляторы позволяют вводить длинное выражение и редактировать его. По нажатию кнопки «=» происходит вычисление значения этого выражения.

· Программируемые калькуляторы дают возможность вводить и исполнять программы пользователя. Имеют большое количество регистров памяти (10 и более). По функциональности приближаются к простейшим компьютерам.

· Графические калькуляторы имеют графический экран, что позволяет отображать графики или даже выводить на экран произвольные рисунки.

· Медицинские калькуляторы используется врачами, фармацевтами, медсёстрами, студентами-медиками. Может быть реализован как в виде отдельного устройства, планшета для обхода больных, так и в виде программы универсального компьютера/КПК. Реализует функции медицинского справочника, обеспечивает медицинские расчеты со справочным материалом, расчет дозировки лекарств, доступ к базам данных лечебного учреждения и так далее.

   Сейчас существуют калькуляторы, встроенные в персональные компьютеры, сотовые телефоны, КПК и даже наручные часы.

ЭВМ

       

   Первой ЭВМ принято считать машину ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), созданную в США в конце 1945 г. Первоначально предназначенная для решения задач баллистики, машина оказалась универсальной, т.е. способной решать различные задачи.

Работа современных компьютеров также сводится к математическим вычислениям. Поэтому компьютеры долгое время так и называли — электронно-вычислительные машины (ЭВМ). Это может показаться странным, если учесть, что компьютеры используются не только для расчетов, но и для создания текстов и иллюстраций, для просмотра фильмов и управления другими машинами. Однако ничего странного здесь нет. Просто вся информация хранится в компьютере в виде цифр, причем всего двух: 0 и 1. Таким образом, самые разнообразные данные превращаются в числа, а работа с числами — это вычисления. Само слово «компьютер» (computer) в переводе с английского значит «вычислитель».

Первые компьютеры появились в начале 20 века. Это были огромные машины,

весом в несколько тонн и общими размерами с футбольное поле. С развитием компьютерной техники размеры машин становились все меньше, а их «способности» — все больше.

 Переломным моментом стало изобретение микросхем и создание на их основе супербыстрого и очень маленького «мозга» компьютера — процессора. Так, в 1970-х годах началась эра персональных компьютеров (ПК, по-английски: PC), которые сегодня широко используются на различных предприятиях и дома. Одной из первых ПК стала выпускать американская фирма IBM (Ай-Би-Эм). Машины IBM собирались по принципу детского конструктора, т.е. из готовых блоков. Сегодня такой принцип сборки ПК стал стандартным.

 Современный настольный компьютер обычно состоит из нескольких устройств. Основной частью любого ПК является системный блок. Для отображения компьютерной информации используется монитор, а для ввода информации и управления компьютером — клавиатура и мышь. Кроме этого, к компьютеру можно подключать множество дополнительных устройств: принтер, сканер, джойстик, колонки и т.д.

Официальный девиз фирмы IBM, мирового лидера по производству компьютеров, очень короткий, он состоит всего лишь из одного слова «Think!», что в переводе с английского означает «Думай!».

Весной 2005 года количество проданных в мире персональных компьютеров, начиная с середины 70-х годов, когда эти устройства появились на рынке, достигло миллиарда. Четверть из них покупали для дома, три четверти — для учреждений.

 

Идеальный компьютер

 

Слово «ноутбук» (notebook) по-английски значит «записная книжка». Так называются небольшие компьютеры, которые можно носить с собой. Внешне ноутбук напоминает чемоданчик из двух частей. Верхняя часть представляет собой дисплей на «жидких кристаллах», а нижняя — объединяет клавиатуру и системный блок. Рядом с клавиатурой встроена и особая мышка — трекбол.

Несмотря на свои небольшие размеры и вес, современные ноутбуки почти ничем не уступают обычным настольным компьютерам. У них может быть такой же мощный процессор, качественный экран, много оперативной памяти и вместительный жесткий диск. Как правило, ноутбуки имеют встроенные дисководы для дискет и компакт-дисков. Эти компьютеры могут работать как от стандартной электрической сети, так и от аккумулятора. При необходимости, к ноутбуку можно подключить принтер, сканер, внешний монитор, обычную мышь и т.д.

Ноутбук — это идеальный компьютер для тех, кому приходится работать в разных местах, часто путешествовать. При этом нужная информация всегда будет «под рукой».

Мышь

Компьютерную мышь изобрел в 1960-х годах американский инженер Дуглас Энджелбарт. Она, в самом деле, внешне напоминает мышку (отсюда и ее название). Компьютерная мышь представляет собой маленькую коробочку с двумя или тремя клавишами, а иногда — и колесиком посередине. Внизу, на «брюшке», у большинства мышек имеется шарик. Когда мы двигаем мышку, этот шарик с помощью особого механизма передает наши движения в компьютер. Некоторые современные модели мышек для передачи движений пользуются не шариком, а светом. Такие мыши называют «оптическими». С системным блоком мышки связываются с помощью кабеля, светового (инфракрасного) или радиосигнала. Ноутбуки часто оборудуют специальными встроенными мышами, которые располагаются шарообразным «брюшком» вверх. Здесь нужно двигать сам шарик.

Курсор

Использование мыши значительно упрощает управление компьютером. На экране монитора имеется специальный указатель в виде стрелки, вертикальной палочки или иной формы (курсор мыши), который можно перемещать по экрану, двигая мышкой по коврику. В процессе работы на компьютере этот курсор как бы уподобляется нашей руке: мы подводим его к какой-либо кнопке на экране и «нажимаем» ее, в действительности нажимая клавишу на мышке. Мышь позволяет делать и многое,  другое: указывать в каком месте должен быть вставлен текст, выделять текст, рисунки, значки на экране, перетаскивать их, рисовать в графических программах, двигаться в играх и т.д. Чтобы запустить какую-либо программу, открыть файл или папку, нужно подвести к ним курсор и нажать (1 или 2 раза) левую кнопку мыши. Прокрутка имеющегося на некоторых мышках колесика дает возможность прокручивать на экране длинные тексты, большие картинки и т.п.

                               

 2.4. Интернет

 

Интернет — электронная сеть, которая соединяет компьютеры по всему миру.

Если в доме есть два компьютера, то их легко соединить вместе и обмениваться сообщениями. Это уже будет маленькая сеть. Ну, дома, конечно, это необязательно, можно и так поговорить, а вот если вы находитесь далеко друг о друга, такой обмен просто необходим. Поэтому, когда только появились умные компьютеры, их стали соединять вместе; впервые это удалось студентам из американских университетов. Но их сети имели недостаток — если выходила из строя какая-нибудь одна машина, то вся сеть тоже не работала. А военные додумались сделать такую сеть, которая не зависит от работы каждого участвующего в ней компьютера. Постепенно Интернет объединил вместе тысячи более мелких компьютерных сетей во всем мире.

Модем

В сети Интернет используются всякие технические протоколы, которые устанавливают методы передачи информации. Основные протоколы называются TCP (Transmission Control Protocol, протокол контроля передачи данных) и IP (Internet Protocol, протокол Интернета). Данные при передаче от компьютера к компьютеру разбиваются на небольшие кусочки — пакеты, и протоколы TCP/IP следят за тем, что бы все необходимые пакеты были доставлены. Как каждый дом в городе имеет адрес, так и каждый подключенный к Интернету компьютер тоже. Этот адрес называется IP-адресом. Его принято записывать как четыре числа от 0 до 255 через точки, например, 217.10.40.173. Особо важные компьютеры имеют имена, состоящие из английских букв, цифр и других знаков.

Самой важной технологией Интернета является Web — «Всемирная паутина», World Wide Web. Если обычную книгу или журнал можно читать только последовательно, то с Web-страницы (странички) можно в любой момент перейти по ссылке, которая выделена подчеркиванием, другим шрифтом или цветом, на любую другую страницу. Странички в Интернете размещаются на сайтах. Они могут содержать самую разнообразную информацию — текст, иллюстрации, видео, звуки. У сайтов и страничек есть электронные адреса, связанные с именами компьютеров, на которых они расположены.

С помощью Web-сайтов можно, не выходя из дома, быть в курсе всех мировых событий, посещать электронные библиотеки, выставки, музеи, загружать на свой компьютер новые программы и игры, заказывать в электронных магазинах товары и услуги, отправлять и получать письма по электронной почте, общаться в чате с друзьями с соседней улицы или с другого континента. Наконец, можно разместить в Интернете свои сочинения, рисунки, фотографии, которые моментально увидят все пользователи сети. Можно даже учиться с помощью Интернета, не выходя из дома.

 

КПК

 

КПК (Карманный Персональный Компьютер, Pocket/Handled PC) — это такой маленький компьютер, который умещается на ладони. Он ничем не уступает своим старшим братьям по своим возможностям — разница лишь в производительности (в современных КПК используют процессоры на частоте 400 МГц) и он приспособлен под использование сенсорного экрана.

На экране КПК можно видеть окна открытых программ, панель задач и другие элементы интерфейса — такие же, как у настольного компьютера. Для того чтобы нажать кнопку, нарисованную на экране КПК, достаточно дотронуться до нее пальцем или специальным пером — стилусом (от англ. stylus).

 Если КПК не имеет клавиатуры, то ввод текста осуществляется с помощью клавиатуры, нарисованной на экране, или с помощью распознавания рукописного текста — вы рисуете на экране стилусом буквы, и они понимаются как текст. Правда, нарисованные буквы большинство КПК не умеет распознавать по-русски.

Операционные системы для КПК пишутся как разработчиками операционных систем для настольных компьютеров (специальные версии Windows (Microsoft Pocket PC с кнопкой «Пуск»!), Linux и Mac OS для КПК), так и производителями КПК (Palm OS). Они многозадачные, то есть совсем не обязательно останавливать музыку для того, чтобы полазить в Интернете.

Для КПК написано огромное количество программ практически для любых целей — плееры, чтобы слушать музыку и смотреть видео, браузеры, чтобы лазить в Интернет, текстовые редакторы и электронные таблицы, переводчики, чтобы нормально общаться в чужой стране, игры с трехмерной графикой и стереозвуком, что бы не было скучно, разнообразные календари, органайзеры, диктофоны и научные калькуляторы.

Для хранения информации КПК, как и любой компьютер, должен иметь устройство чтения/записи. Так как все остальные носители слишком громоздки, используются карты памяти.

Для того чтобы связать КПК друг с другом и другими мобильными    устройствами — например, мобильными телефонами, — используют инфракрасный (ИК) порт и технологию BlueTooth (передача данных с помощью радио на небольшие расстояния), причем с помощью BlueTooth можно объединить множество разных устройств в одну сеть, в которой можно с легкостью передавать любые файлы между любыми устройствами, а также использовать доступ в Интернет, если он есть хотя бы у одного устройства, например, мобильного телефона. Существуют игры на несколько человек через BlueTooth. С помощью ИК возможно взаимодействие только двух устройств, находящихся в прямой видимости, игры через ИК — редкость.

Кроме BlueTooth, существует более продвинутая радиотехнология с более высокой скоростью передачи данных — WiFi. WiFi часто используется для подключения КПК к Интернету с помощью точек доступа, расположенных по всему городу, платных или бесплатных.

Однако чаще для доступа в Интернет используют мобильные телефоны, подключая их при помощи BlueTooth или ИК-порта.

Для КПК существуют всякие дополнительные аксессуары, например, пленочная клавиатура, которую можно положить на стол, подключить к КПК и набрать на ней длинный текст, а потом свернуть в рулон и положить в карман рядом с КПК.